复叠式低温冷冻机

我们知道冷冻机组是恒温恒湿试验箱的心脏，重中之重，确保冷冻机组的良好运行，才能顺利的降温并达到预设的低温，在前文恒温恒湿试验箱价格揭密中也有强调冷冻机组的重要性，恒温恒湿箱的品质保障离不开的冷冻机组。那么，是什么原因导致恒温恒湿试验箱的冷冻机组无法运转呢？宏展科技工程师根据多年的检修工作经验给带您一一分析检查。1、先检查插头与插座之间有没有接触不良，如果有的话应该接上；2、检查插座保险丝有没有烧坏了；3、拿电压仪表测量电压是不是过低而导致电压供电不足；4、检查温度调整器的指示钮是否转；5、检查过载继电器是否烧坏；6、检查马达是否被烧坏；

冷冻机油广泛应用于各行各业，用于去除设备中的热量。典型的应用包括酿造厂，使酿造厂的温度保持在零摄氏度左右，以及需要稳定的冷冻水供应的化学工艺中。制冷机通常通过制冷循环或蒸汽压缩来运行。近年来，吸收式制冷循环在工业上并没有得到广泛的应用，因此我们将把注意力集中在采用蒸汽压缩技术的制冷机上。在这种方法中，热量被制冷液吸收，制冷液沸腾后由液体变为气体。热量被去除之后，气体再被压缩回液体。就像家用空调一样，热量通常被转移到设备外部去除，所以从冷却介质到环境之间是净热传递。这些系统通常是密封的，因此制冷剂不会逸出。那么密封系统为什么需要进行油液分析？系统中的需要通过泵和卷轴进行移动和压缩。我们需要监控的是系统组件中轴承和其他运动部件的状况。具体而言，我们要监测的是轴承，卷轴，油品质量和污染。.压缩机的一个独特之处在于润滑剂必须与驱动系统的制冷剂混溶。通常，制造商会推荐与其系统和所选制冷剂兼容的润滑油。现代的臭氧友好型制冷剂通常需要合成油。多元醇酯润滑剂在冷却器系统中变也得非常普遍。为什么要进行监测?油的质量 - 润滑油的状态会影响其混溶性。我们应该检查确保用的是正确的机油，而且油的状况良好。机油污染 - 如果油被污染了，会对制冷机的效率产生负面影响。特别是水污染会降低制冷机的效率。磨损 - 正如我们所说，监控的关键部件是轴承和卷轴。过度的污染或磨损碎片可能导致轴承失效。早期检测可以在系统故障前进行修复。早期修复通常成本较低，并且可以防止停机。推荐的测试参数有哪些?水分- 水污染会降低制冷机的效率，也会导致腐蚀和冷冻问题。确保油是干燥的可以省去很多麻烦。酸值/碱值 - 对于氟利昂或R-22等氯化制冷剂，建议对总酸值(TAN)进行测试。对于氨基系统，建议对总碱值(TBN)进行测试。总碱值会影响制冷剂中润滑剂的混溶性。真空粘度 (40 ℃) -运动粘度是流体在重力作用下的阻力。这是润滑剂最重要的物理特性。如果制冷系统中润滑油粘度下降，则表明分离器不能正常工作。冷却系统中粘度的测量有时很难测量，因为制冷剂溶解在润滑剂中，在测量粘度之前，制冷剂通常必须先排气。这可能需要几个小时。幸运的是，如果你使用的是斯派超MiniVisc 3000，就不需要此步骤。MiniVisc的毛细管设计允许润滑油在测量时排出气体。磨损金属 - 金属元素分析可以确定污染源，使问题根源诊断变得更加容易。铁磁颗粒浓度 - 铁磁材料磨损的急剧增加或磨损颗粒尺寸的急剧增加通常表明磨损状况的异常或正在恶化。监测磨损金属颗粒可以让维修人员在故障发生之前进行维护。.

Thermo Scientific Revco Ultima II Cryogenic Freezers &ndash 给珍贵样品持续稳定的理想超低温度 服务科学，世界领先的赛默飞世尔科技公司（Thermo Fisher Scientific）隆重推出两款革命性的超低温冷冻柜-Thermo Scientific Revco Ultima II cryogenic freezers，可持续稳定地保持样品温度-140℃和-150℃，使生物样品的长期保存变得更安全、更便捷。事实上，在如此低的温度下，生物的代谢活动停止，细胞的存活率大大提高。该超低温冷冻柜切合了临床研究，生命科学和制药机构实验室的实际需求，开发出广泛的应用领域。 相较传统的液氮储存设备，采用机械制冷方式的超低温冷冻柜具有无法媲美的优势。可确保整个腔体内样品温度均匀，储存样本量多达21，600份！而且，所有样品的温度都能确保低于-130℃的临界温度！ Thermo Scientific Revco Ultima II 超低温冷冻柜采用专利的滑轮式单一压缩机设计，CFC-Free 环保冷媒。相较传统的液氮储存设备，更节能，运行成本更低。采用下行式蒸发器设计，制冷风道的效力更高。冷凝器采用大容量风冷设计，双循环风扇，强化散热效果。可拆洗的过滤网最大限度地降低污染，优化仪器性能。 更多信息，敬请登陆www.thermo.com/mechcryo

高低温冷热冲击试验箱是金属、塑料、橡胶、电子等材料行业必备的测试设备，用于测试材料结构或复合材料，在瞬间下经极高温及极低温的连续环境下所能忍受的程度，得以在最短时间内检测试样因热胀冷缩所引起的化学变化或物理伤害。分为两厢式和三厢式，区别在于试验方式和内部结构不同，产品符合标准为：GB/T2423.1-2008试验A、GB/T2423.2-2008试验B、GB-T10592-2008、GJB150.3-198、GJB360A-96方法107温度冲击试验的要求。　　　　高低温冷热冲击试验箱制冷工作原理：高低制冷循环均采用逆卡若循环，该循环由两个等温过程和两个绝热过程组成。其过程如下：制冷剂经压缩机绝热压缩到较高的压力，消耗了功使排气温度升高，之后制冷剂经冷凝器等温地和四周介质进行热交换，将热量传给四周介质。后制冷剂经阀绝热膨胀做功，这时制冷剂温度降低。最后制冷剂通过蒸发器等温地从温度较高的物体吸热，使被冷却物体温度降低。此循环周而复始从而达到降温之目的。　　　　高低温冷热冲击试验箱质量优势　　　　主要核心配件均采用国际大品牌的配件如法国泰康，日本路宫/和泉/三菱，施耐德，美国快达/杜邦冷媒，丹麦（DANFOSS），瑞典（AlfaLaval）等配件，假一罚十，能确保高低温冲击测试箱正常高效的运行。相比其他同行：采用国产配件或者是使用伪劣的冒牌配件充当品牌配件，发货到客户处和所说的完全不一致，质量大打折扣。　　　　高低温冷热冲击试验箱技术优势　　　　1.采用7″TFT真彩LCD触摸屏，比其它屏更大，更直观，操作简单，运行稳定，并且更节能。　　　　2.蒸发器采用水浸查漏方法，查漏彻底，确保设备稳定运行。　　　　3.采用模块化制冷机组，能确保制造质量，且维护替换非常方便。　　　　4.采用高均匀度的正压式风道系统，温度均匀高。　　　　5.采用最新的自动除霜技术，使除霜时间缩短，试设备的使用效率大大增加。　　　　6.具有多项安全保护措施,故障报警显示及故障原因和排除方法功能显示。　　　　三箱式高低温冷热冲击试验箱相比其他同行设备：　　　　1.控制器界面较小颜色单一，不便于观察和操作。　　　　2.采用传统方法，肥皂水查漏，不彻底。　　　　3.冷冻机组和机箱底板安装在一起，制造质量和维护性能不佳。　　　　4.无自动除霜技术，需手动除霜之后方可再进行试验，使用效率不佳。　　　　5.同行大部分高低温冲击测试箱，通常在运行一段时间后开始结霜，并且除霜时间非常长，使用效率低下。　　　　6.同行设备为了节省成本，导致设备的安全保护措施单一，非常容易造成安全隐患。　　　　三：三箱式高低温冷热冲击试验箱节能优势：三箱式冷热冲击试验箱采用自主研发的控制系统，精度高，稳定操作简单，控制器抛弃日本韩国等控制器的固定模式，采用最新的模糊运算技术，自动分析负载能力，合理调节冷媒流量，使设备节能高达20%。

历时5个多月，成功研发含氯低温消毒剂配方 2月7日，中国疾病预防控制中心网站发文称，成功研发两种含氯低温消毒剂配方。为进一步做好当前疫情防控工作，解决我国低温消毒难题，中国疾控中心按照国务院联防联控机制和国家卫生健康委党组部署和要求，自2020年6月17日启动了低温消毒新技术研究。基于技术可行、安全可靠、应用便捷、成本经济等方面考虑，历经5个多月的反复探索和研究，从几十种配方中筛选出两种低温消毒剂配方，并完成了实验室和现场消毒效果评价。2021年1月在黑龙江绥芬河市和山东青岛市紧急开展了应用试点，结果表明：研发的低温消毒剂生产工艺简单，原料成本较低，在低温下消毒效果可靠，可有效解决北方高寒地区低温环境和冷冻物品外包装的消毒难题。据介绍，低温消毒剂有-18℃低温消毒剂和-40℃低温消毒剂。此外，中疾控还提到，原料和配制过程是生产合格的关键，加强生产过程中的质量控制，把好原料质量关。严格按照配方要求，确保低温消毒剂高质低价。低温消毒剂上市前，应按照国家有关要求做好产品卫生安全评价并备案。一、低温消毒剂成分和剂型（一）-18℃低温消毒剂1.主要成分：包括二氯异氰尿酸钠、氯化钙和乙醇。现场使用时，-18℃低温消毒剂中有效氯浓度为0.3%（3000mg/L），无水氯化钙的含量为25%，乙醇的含量为9.5%。2.剂型：二元包装，粉剂和液体。A剂为二氯异氰尿酸钠粉剂，B剂是氯化钙和乙醇的混合溶液。（二）-40℃低温消毒剂1.主要成分：包括二氯异氰尿酸钠、氯化钙、乙醇、乙二醇和苯扎氯铵。现场使用时，-40℃低温消毒剂中有效氯浓度为0.5%（5000mg/L），无水氯化钙的含量为30%，乙醇9.5%，乙二醇9.9%，苯扎氯铵0.09%。2.剂型：二元包装，粉剂和液体。A剂为二氯异氰尿酸钠粉剂；B剂是氯化钙、乙醇、乙二醇和苯扎氯铵的混合溶液。二、低温消毒剂使用范围和方法（一）使用范围-18℃低温消毒剂适用于-18℃及以上低温环境和物品外包装表面消毒；-40℃低温消毒剂适用于-40℃及以上低温环境和物品外包装表面消毒。（二）使用方法1. 喷洒消毒：与消毒设备配套使用，喷洒量约200～300mL/m2，确保低温消毒剂足量全覆盖消毒对象，消毒作用10min。2. 浸泡消毒：直接放入低温消毒剂中，全部浸没，消毒作用10min。3. 擦拭消毒：确保低温消毒剂足量覆盖消毒对象，消毒作用10min。三、生产和上市要求（一）原料和配制过程是生产合格的关键，加强生产过程中的质量控制，把好原料质量关。严格按照配方要求，确保低温消毒剂高质低价，详见表1和表2。（二）生产时，按照成分表进行配比，先将氯化钙溶于水，充分溶解后过滤，再加入乙醇（或乙醇、乙二醇、苯扎氯铵），充分搅拌、混匀、过滤，形成液体B剂。直接分装二氯异氰尿酸钠，即为粉剂A剂。（三）低温消毒剂上市前，应按照国家有关要求做好产品卫生安全评价并备案。

揭示生物学样本和材料样本原本无法观察到的内部结构冷冻断裂是一种将冰冻样本劈裂以露出其内部结构的技术。冷冻蚀刻是指让样本表面的冰在真空中升华，以便露出原本无法观察到的断裂面细节。金属/碳复合镀膜能够实现样本在SEM（块面）或TEM（复型）中的成像，主要用于研究如细胞器、细胞膜，细胞层和乳胶。这项技术传统上用于生物学应用，但现在逐渐在物理学和材料科学中展现出重要意义。近年来，研究人员通过冷冻断裂电子显微镜，尤其是冷冻复型免疫标记（FRIL），对膜蛋白在动态细胞过程中所发挥的作用有了新的见解。作者：Gisela Höflinger图1：麦叶上的蚜虫适合于电子显微镜的环境电子显微镜的样品室通过抽真空处理降至极低压力。置于这种环境下的活细胞无法有效保全结构，因为细胞构成中的大部分水分会快速蒸发。生物样本的制备方法有很多种。样品材料被（固定）保存，这样后续脱水对原位结构的破坏最小，同时可以使用环境扫描电镜（SEM）或者将水冷冻。高压冷冻是观察自然状态下含水结构的唯一方法。高压冷冻所形成的冰不是六边形冰（从水变为六边形冰时体积会增加）而是无定形冰，因此体积保持不变。所以，对渗透和温度变化敏感的结构得以保留（见文章“高压冷冻基础介绍”）。要观察诸如细胞器、细胞膜、乳胶或液体的表面界面等结构，冷冻断裂是唯一的方法。通过刀片（或类似物）或释放弹簧负载的外力来破开冷冻样本，并沿着最小阻力线断裂样本。图2：冷冻断裂（来源：http://en.wikibooks.org/wiki/Structural_Biochemistry/Lipids/Membrane_Fluidity） 水的升华与凝结 – 冷冻蚀刻与污染要暴露冷冻断裂面，需要把冰去除。这就需要通过把断裂面的冰升华去除以保存样品的结构。升华的过程是冰不经过液态过程直接转化为气态。而液态过程会导致样品体积和结构的破坏。图3：ES，细胞外表面；PF，细胞膜冷冻断裂面；EF，细胞膜外层冷冻断裂面；FS，细胞膜内表面；Cyt，细胞质水的升华/冷凝过程取决于特定温度下的饱和压力，以及水或冰在室内的有效水分压。注意：良好的真空度会降低水分压。例如：温度为-120℃的冰或冰冻样本饱和压力约为10-7 mbar。如果样品室内达到这个压力，则冷凝和蒸发处于平衡状态。蒸发的分子数量等于冷凝的分子数量。在更高压力下，冷凝速度要快于升华速度 – 因此冰晶会在样本表面上生长。必须采取一切手段来避免这种情况。样本上方一个较冷（比样本更冷）的冷阱会降低局部压力，从而起到了冷凝阱的作用。从样本中带出的水分子优先附着在较冷的表面上。在低于饱和压力的压力下，更多的分子升华而不是冷凝，同时会发生冷冻蚀刻。执行冷冻蚀刻直到样本完全无冰，这一过程称为冷冻干燥。仅适用于合理时间内执行的小样本。该过程分为几个步骤，需要从大约-120℃加热到-60℃，同时在每个步骤上使温度保持一定时间。该过程需要几天的时间来完成。图4：饱和蒸汽压力（感谢Umrath 1982提供的图片）样本温度低于-120℃时，蚀刻速度非常慢，蚀刻持续时间会增加到不切实际的程度。如果真空室的压力固定，则可以通过提高样本温度来提高蚀刻速度。对于生物样本，要特别小心温度高于-90℃。蚀刻速度会大幅提高。另外，要注意玻璃态冰中形成六边形冰晶从而导致脱水伪像。纯水的理论升华速度会降低，因为：• 样本深处的水升华速度比表面的水更慢。• 盐和大分子溶剂会降低升华速度。• 生物样本中大量存在的结合水会降低升华速度。通过冷冻断裂生成图像冷冻断裂和冷冻蚀刻技术往往采用高真空精细镀膜技术，将超细腻重金属和碳薄膜沉积于断裂表面。冷冻断裂样本在一定角度下用金属覆盖，然后在碳背衬膜（徕卡EM ACE600冷冻断裂或徕卡EM ACE900与徕卡EM VCT500）上生成复型进行TEM成像或在SEM的试块面上进行成像。对于这两种方法，冷冻断裂表面经过一定的蚀刻时间后以相同的方式进行镀膜。首先在一定角度下进行一层薄的（2-7nm）重金属镀膜，以形成地形对比度（阴影）。其次再针对重金属薄膜，在90°下进行一层厚的碳层（15-20nm）镀膜，以稳定超薄电子束蒸发。此时的蚀刻处理会停止。要对极小的结构进行成像，需要在极低的角度（2–8°）镀膜重金属并在镀膜期间旋转样本。这样可增加细丝状及其它细小结构的对比度。此项技术又称为小角度旋转投影。蒸镀重金属薄膜需要采用电子束蒸发镀膜技术。这种镀膜技术可实现精细定向沉积。碳的支撑层稳定了未被金属覆盖的结构。随着温度的升高，这些结构会改变它们的轮廓，样本不会完全导电，复型也不会粘在一起。冷冻断裂酵母的单向投影图5：低温SEM，BSE（背散射电子）图像。Walther P, Wehrli E, Hermann R, Müller M.（1995）双层镀膜获取高分辨率低温SEM。J Microsc. 179, 229-237。图6：复型，TEM图像（感谢Electronmicroscopy ETH Zürich提供图片）。Walther P, Wehrli E, Hermann R, Müller M.（1995）双层镀膜获取高分辨率低温SEM。J Microsc. 179, 229-237。图7：徕卡高压冷冻，真空冷冻传输至冷冻断裂系统中，利用电子束发射枪和旋转样本底座来进行冷冻蚀刻和低温镀膜。徕卡真空冷冻传输至低温SEM。油/水基样品，–100℃（升华）3分钟暴露油脂结构。图8：徕卡高压冷冻，真空冷冻传输至冷冻断裂系统中，利用电子束发射枪和旋转样本底座来进行冷冻蚀刻和低温镀膜。徕卡真空冷冻传输至低温SEM。原生生物游仆虫混合培养的羽纹硅藻。感谢英国波特斯巴NIBSC的Roland Fleck博士提供图片图9：徕卡冷冻断裂系统及徕卡真空冷冻传输至低温SEM的HPF、冷冻断裂、冷冻蚀刻和低温镀膜。油/水基乳液破裂，露出洋葱状薄片结构，形成液滴。感谢汉堡拜尔斯多夫Stefan Wiesner博士提供的图片。图10：TEM中的酵母细胞复型。经徕卡高压冷冻和徕卡冷冻断裂复型制备。感谢Elektronenmikroskopie ETH Zürich提供的图片。图11：大麦叶上的真菌。安装于徕卡冷冻断裂仪样本台上，并通过冷却样本台在液氮下进行冷冻。徕卡冷冻断裂仪对样品进行部分冷冻干燥（在更高的样本温度下冷冻干燥）。使用钨镀膜。徕卡真空冷冻传输至低温FESEM 5keV。相关产品徕卡EM ACE900 高端EM样本制备冷冻断裂系统徕卡EM VCT500了解更多：徕卡官网

p style="text-align: justify text-indent: 2em "strong中国电子显微镜学会、仪器信息网联合报导：/strong11月22-24日，2020年全国电子显微学学术年会在气候宜人、风景秀丽的成都新希望高新皇冠假日酒店召开。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2020年是特殊的一年，新冠病毒引起的疫情肆虐全球。截止2020年11月，新冠疫情在全球导致约5000万感染，造成约130万人死亡，对生产生活造成了极大的影响，抗击疫情也成了从事低温电子显微学的科研人员义不容辞的责任。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2020年，面对疫情，全国电子显微学学术年会组织召开了“低温电子显微学表征分会场”，以“大变局下的冷冻电子显微学”为主题，围绕新冠病毒结构和药物研发、冷冻电镜方法学与学科交叉、生物大分子机器的高分辨率结构解析、膜蛋白结构解析等4个专题，邀请了全国三十多位从事新型冠状病毒结构生物学研究和冷冻电镜结构生物学研究的专家学者进行了广泛的交流讨论。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/pic/e686b6f8-85bb-4296-98a5-618626a8f11f.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "低温电子显微学表征分会场现场/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "11月23日上午，西湖大学周强研究员主持了新冠病毒结构和药物研发专题。会上，北京大学肖俊宇研究员为大家讲述了自己利用低温电子显微学中的冷冻电镜技术解析新型冠状病毒中和抗体复合物结构进而帮助筛选评价抗体的工作，报告引起了与会人员的极大热情。西湖大学周强课题组鄢仁鸿博士后、中科院上海生化所丛尧研究员和广州生物医药与健康研究院熊晓犁研究员分别为大家展示了利用冷冻电镜研究新型冠状病毒表面糖蛋白不同构象以及新型冠状病毒表面糖蛋白与受体结合的结构，这些结构向大家直观展示了病毒入侵宿主细胞的机制。清华大学饶子和研究团队娄智勇课题组高岩博士为与会者讲述了新型冠状病毒的RNA依赖的DNA聚合酶的催化状态的复合物结构，并通过结构展示了瑞德西韦抗病毒的分子机制。中科院生物物理所王祥喜课题组王康博士后展示了他们团队在新型冠状病毒疫苗开发方面的一些成果。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "11月23日下午，浙江大学张兴教授主持冷冻电镜方法学与学科交叉专题。中科院计算所张法课题组万晓华副研究员分享了他们开发的在冷冻电镜数据处理中颗粒挑选软件和对主流三维重构软件RELION运行效率的大幅度优化的成果。北京生命科学研究所何万中研究员分享了一种可克隆的金颗粒标记技术实现了利用电镜直接对细胞内的分子定位的目的。中科院生物物理所章新政课题组程静博士为大家展示了自己开发的新型非断层重构依赖的原位蛋白结构解析技术，该技术引起了与会学者专家的极大兴趣。中科院生物物理所的张建国高级工程师为大家展示了从厘米尺度的组织到扫描电镜-聚焦等离子束减薄工作流程中他们设计的一系列辅助载网和成熟的技术流程。中科院生物物理研究所黄韶辉研究员为大家分享了自主研发的荧光相关光谱仪，此设备已经远销美国，他希望能更好的服务中国科学家。南方科技大学谷猛教授为大家分享了最新使用冷冻电镜技术研究钙钛矿太阳能电池内缺陷的最新研究成果，引起了与会人员的广泛讨论。大家深刻感受到学科交叉融合的魅力。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "11月24日上午，北京大学肖俊宇研究员主持了生物大分子机器的高分辨率结构解析专题。中国科学技术大学周丛照教授首先为大家展示了蓝细菌浓缩碳—核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶的组装分子机制。中科院生物物理所王艳丽研究员为大家分享了今年刚获得诺贝尔化学奖的CRISPR技术相关的CRISPR-Cas系统依赖RNA进行RNA切割的分子机制。清华大学向烨教授跟大家讲述了利用新型冠状病毒表面糖蛋白进行二代基因工程疫苗的研发成果。生物物理所叶克穷研究员跟大家分享了关于核糖体前体的结构生物学研究成果，很好的揭示了核糖体组装的分子机制。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "11月24日下午，来自中国科学技术大学的孙林峰教授主持了会议。中科院生物物理所的柳振峰研究员分享了关于绿藻中光系统II捕光超大复合物的结构，揭示了捕捉利用光能和受光强调节的分子基础。北京大学分子医学所的陈雷研究员分享了关于胰岛素促泌抑制剂调控KATP离子通道的分子机理。北京大学李龙研究员、清华大学的闫创业研究员和中国科学技术大学的孙林峰教授为大家展示各自在膜蛋白结构解析方面的成果。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "此外，来自赛默飞公司的工作人员分享了赛默飞新型电子显微镜Titan Krios G4解析的1.22埃去铁铁蛋白研究成果。与会专家学者积极与报告人提问交流，热烈讨论，大家都表示受益匪浅。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "分会报告结束后，周强研究员、肖俊宇研究员和孙林峰教授为获得优秀报告奖的报告人颁发证书和奖金并合影留念，本次优秀报告奖评选旨在鼓励博士研究生和博士后更好的从事科学研究。低温电子显微学分会为与会的专家学者提供了良好的交流学习平台，与会青年学子也学习到很多，分会取得了圆满成功。期待2021，低温电子显微学分会再相会。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/pic/52efabdb-0fc3-46b6-a24d-6a55056e0f4e.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "分会场颁发“优秀报告奖”合影留念/spanstrong/strong/ppbr//p

天然植物吉洛伊的冷冻干燥处理吉洛伊(Giloy)也称为心叶青牛胆(Tinospora Cordifolia),是一种印度阿育吠陀草药，在印度医学中得到认可并长时间使用；在我国湖北西部、陕西南部、四川东部、西藏东南部、贵州、江西、福建及两广地区均有分布。在梵语中，吉洛伊被称为“仙露”(Amrita)，译为“永生之根”，源于它具有丰富的药用特性。在传统的印度医学中，吉罗伊是最有用的阿育吠陀草药之一。它被用作：增强免疫力治疗慢性发热促进消化治疗糖尿病减少压力和焦虑减轻哮喘症状治疗关节炎减缓肿瘤生长提高视力减少年龄痕迹防治呼吸系统问题在本应用中冷冻干燥作为一种干燥方法来保存吉洛伊。由于实验过程处于无液态水、无氧气和低温的操作环境下，冷冻干燥一直被认为是最适合保存天然植物及生物材料的技术之一。它用一种温和的方式来去除水分，同时获得最高质量的最终产品，能够保留生物活性化合物，以及质地、颜色和气味，同时减少样品重量更加方便运输。吉洛伊茎和其研磨的膏体可以直接进行冷冻干燥处理，干燥后的吉洛伊茎和膏体可以研磨成粉末，直接食用或做成果汁享用。尽管冷冻干燥是一种温和的干燥过程可以保留产品的特性，但某些特质：例如颜色、气味、质地、复水性、体积特性、流动性、水分活性以及营养物质和挥发性化合物的保留，都可能受到干燥过程的影响。例如，生物活性化合物和营养质量的保留，会受氧含量或过高温度的影响。因此，在制定冻干方法时应考虑到这点：以吉罗伊为例，如果温度超过45°C，营养成分可能会受到影响，在设置冷冻干燥方法时必须注意这一参数。 1仪器和实验材料冻干机 BUCHI Lyovapor&trade L-200 Pro，搭配可加热搁板冻干软件 BUCHI Lyovapor&trade Software真空泵 Pfeiffer Duo 6”海尔低温冰箱 -40°C 2实验流程样品准备：新鲜采集的绿色吉洛伊茎 600g，切成长度约 5cm 块。用蒸馏水清洗干净后放入托盘中，连同搁板一起放入 -40℃ 冰箱中进行预冻。冻干参数设定：经过一夜深度冷冻后，冷冻的吉洛伊茎连同托盘和搁板一同被转移到 Lyovapor&trade L-200 冻干机中，冷冻干燥参数如下表所示。可加热搁板的初始加载温度设定为 -25℃，然后设定升温至0℃。此次冷冻干燥分为初级干燥和二级干燥两步，初级干燥时长约为 12 小时，二级干燥搁板温度设定为 40℃，持续时间 12 小时 30 分钟。为保护植物中营养物质不受破坏，因此搁板温度控制在 40℃ 以避免达到临界温度。 3 实验结果冷冻干燥前冷冻干燥后在冷冻干燥处理后，可观察到吉洛伊茎已成功干燥。从上图中可以看出植物外形未受任何影响，去除水分93.5%（下表）。描述重量（g）初始重量600最后重量172.58吉洛伊重量161.40总除水量%93.5 %本实验使用 LyovaporTM L-200 冷冻干燥机，采用一级和二级冷冻干燥编程的方法成功干燥吉洛伊植物茎。冷冻干燥是以温和并高效的方式除去产品中水分的技术，所以非常适合温和干燥吉洛伊这类天然植物。在干燥处理后，冻干的吉洛伊茎可以使用研磨机磨成粉，直接食用或制备成胶囊，也可以加入到果汁中，以获得其中植物性免疫活性成分增强身体免疫能力。4参考文献https://www.fda.gov/inspections-compliance-enforcement-and-criminal-investigations/warning-letters/emmbros-overseas-lifestyle-pvt-ltd-565631-02052019https://food.ndtv.com/health/10-amazing-benefits-of-giloy-the-root-of-immortality-1434732#:~:text=%E2%80%9CGiloy%20(Tinospora%20Cordifolia)%20is,of%20its%20abundant%20medicinal%20propertiesMayer, A.M. Harel, E. Polyphenol oxidases in plants. Phytochemistry 1979, 18, 193–215.Gibson, L.J. The hierarchical structure and mechanics of plant materials. J. R. Soc. Interface 2012, 9, 2749–2766.Kulkarni RC, Mandal AB, Munj CP, Dan A, Saxena A, Tyagi PK. Response of coloured broilers to dietary addition of geloi (Tinospora cordifolia) during extreme summer. Indian Journal of Poultry Science. 2011 46(1):70-74Bhattacharyya C, Bhattacharyya G. Therapeutic potential of Giloy, Tinospora cordifolia (Wild.) Hook. f. and Thomson (Menispermaceae): The magical herb of ayurveda. International Journal of Pharmac. Biol. Arch. 2013 4(4):558-584.

6月29日，中国政府采购网发布《中国疾病预防控制中心公共卫生创新计划项目-病原冷冻电镜结构研究平台和高通量数字玻片成像系统公开招标公告》，中国疾病预防控制中心拟以9260万元人民币采购一批仪器设备，包含300kv冷冻透射电子显微镜1台（套），200KV冷冻透射电子显微镜1台（套），冷冻双束电镜1台（套），120kv透射电子显微镜1台（套），工作站1台（套），高压冷冻仪1台（套），冷冻电镜投入式冷冻制样设备2台，辉光放电仪1台（套），等离子清洗仪1台（套），真空离子溅射仪1台（套），正置荧光显微镜 （FIB光电联用光镜）1台（套），倒置荧光显微镜1台（套），液氮罐1台（套），高通量数字玻片成像系统1台（套）。以上仪器均接受进口产品。采购需求：包号品目号品目名称数量（台/套）是否接受进口产品分包预算金额（人民币万元）备注11-1300kv冷冻透射电子显微镜1是9000非单一产品采购包核心产品1-2200KV冷冻透射电子显微镜1是1-3冷冻双束电镜1是1-4120kv透射电子显微镜1是1-5工作站1是1-6高压冷冻仪1是1-7冷冻电镜投入式冷冻制样设备2是1-8辉光放电仪1是1-9等离子清洗仪1是1-10真空离子溅射仪1是1-11正置荧光显微镜 （FIB光电联用光镜）1是1-12倒置荧光显微镜1是1-13液氮罐1是22-1高通量数字玻片成像系统1是260单一产品采购包交货期合同签订后12个月内交货地点/项目现场中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所指定地点用途实验备注：本项目采购标的对应的《中小企业划型标准规定》所属行业为：工业采购标的需满足的质量、安全、技术规格、物理特性等要求：第1包 品目1-1 300kv冷冻透射电子显微镜一、技术参数：1、分辨率 ▲1.1、信息分辨率：≤0.12nm1.2、点分辨率：≤0.25nm1.3、线分辨率：≤0.14nm2、电子枪2.1、采用场发射电子枪2.2、使用寿命≥1年2.3、束斑漂移：≤0.5nm/min （10分钟内平均束斑漂移）2.4、亮度：≥7.5*107 A/m2srV2.5、辐射安全：≤0.5uSv/hr@距离0.1米电子枪3、加速电压3.1、最高加速电压：≥300kV3.2、在80kV至300kV间加速电压连续可调4、照明系统4.1、完全平行光系统，可实现多模式照明，在TEM模式中对大视野和可变视野都能够平行照明。▲4.2、线性畸变≤0.5% (TEM模式在18k×和155k×放大倍数之间)5、控制系统：控制软件具备应用脚本软件，用户可自行编写程序控制电镜进行特定或某些复杂的实验。6、真空系统：无油真空系统。7．放大倍数7.1、TEM模式放大倍数范围100×-700,000×7.2 在任何放大倍数实现完全无旋转成像8、物镜8.1、相机长度范围：300mm-2,500mm8.2、焦距≥3.5mm 8.3、物镜极靴间距≥10mm8.4、球差系数：≤3mm8.5、色差系数：≤3mm8.6、物镜光阑：70um、100um9．样品台系统9.1、计算机控制≥4轴样品台9.2、X/Y轴行程≥2mm9.3、Z轴行程≥0.4mm9.4、最大倾斜角度：不少于±70°9.5、最大图像漂移：X/Y方向 ≤1μm(+/- 70°内倾转)9.6、重复性：≤ 400nm(3次重复测试 ) 10. 自动进样系统10.1、一次能够装载≥10个样品，并能够自动更换和转移样品，所有样品均可回收并重复使用。10.2、待用样品在低温样品停泊装置保持在冷冻状态≥120小时。10.3、能够自动补充液氮。10.4、冰生长率：≤1%/24小时 (透射信息损耗)10.5、最低温度：≤-170 ℃10.6、样品交换后漂移：交换40分钟后：≤0.035nm/s▲10.7、同一样品在镜筒内可以保持在冷冻状态，连续收集数据时间≥72小时。11、电镜操作 11.1、具有低剂量曝光功能。11.2、可设置多个用户的等级，每个用户之间的参数 设置相对独立。11.3、要求电镜安装所需房间高度≤4m。12、直接电子探测系统 12.1、像素数≥4000×4000像素。12.2、像素大小≥5μm12.3、电子计数读出模式下量子转化效率（300kV）：0 Nyquist，DQE≥ 0.85；1/2 Nyquist，DQE，≥ 0.65；1 Nyquist，DQE≥0.25。 12.4、超分辨读出模式下，最大画幅≥10000×8000像素。12.5、辅助相机：可伸缩式；采集矩阵≥4K×4K, 像素物理尺寸≥5μm。12.6、原厂集成数据采集软件。12.6.1、能够自动进行单颗粒数据收集包括自动扫描整个样品、测定冰层厚度、进行低剂量数据收集。12.6.2、能够进行自动化电子断层扫描数据采集。13、能量过滤器探测系统 (300kV)13.1、温度稳定性（狭缝漂移/24h）：≤1.5ev13.2、能量狭缝最小宽度：≤2ev13.3、图像几何畸变：≤0.5%13.4、图像色差畸变：≤0.4%13.5、探测器内部帧率：≥200fps14、相位板系统14.1、对比度增强≥140%14.2、采用无孔相位板系统14.3、可自动加热恢复14.4、可用区域≥80%14.5、相位偏转：40-80nC剂量时，≥0.2πRad二、主要配置：1、300kV冷冻电镜主机：1套2、直接电子探测器：1套（含辅助相机）3、能量过滤器系统：1套4、三维重构软件：1套 5、相位板：1个6、备用场发射灯丝：1根7、冷冻电镜配套UPS电源（断电情况下维持一小时）：1台 8、冷冻电镜上样专用耗材：1000套三、验收和培训1、工作流验证工作：采用标准样品，达到出厂要求。2、10天应用专家现场培训。3、根据项目进展情况进行安装。安装调试完成，符合厂家性能参数验收标准，培训后2个月内，用户进行验收，验收合格后开始计算质保期。 4、供货周期：合同签订后12个月内。5、质保期：3年（包括电镜主机，包括相机，循环水机和空压机）。6、负责电镜安装场地（≤80㎡）环境改造，满足设备使用要求的电磁场、震动、温度、湿度、噪声及地线的指标。品目1-2 200KV冷冻透射电子显微镜一、技术参数：▲1、信息分辨率：≤0.23nm。2、加速电压2.1、最高加速电压：≥200kV2.2、加速电压通过软件控制切换2.3、高压稳定性：≤1ppm/10min3、电子枪3.1电子枪类型：场发射超亮型电子枪，使用寿命≥1年▲3.2 束流：≥0.5nA@1nm束斑4、放大系统4.1 放大倍数：低倍≤100倍；高倍≥650,000倍 4.2 相机长度范围：250mm-2.5m5、真空系统5.1、采用无油真空系统，由机械泵、涡轮分子泵和离子泵等构成5.2、真空度：电子枪真空度≤5 x10-7 Pa；样品区真空度≤2.7 x10-5 Pa6、物镜6.1、球差系数：≤3mm6.2、色差系数：≤3mm7、自动进样系统7.1 一次能够装载和更换≥10个样品，并能够自动更换和转移样品。待用样品在低温样品停泊装置保持在冷冻状态连续无污染存放时间≥72小时。样品可以回收和重复使用。7.2、能够自动补充液氮。7.3、冰生长率：≤5%/24小时 (透射信息损耗)7.4、最低温度：≤-170 ℃7.5、样品交换后漂移：交换60分钟后，≤0.05nm/s8、样品台 8.1、X/Y轴行程：不少于±1mm；8.2、Z轴行程：不少于±0.35mm；8.3、最大倾斜角度：不少于±70°；9、直接电子探测系统 9.1、像素矩阵≥4000×4000像素9.2、像素大小≥5μm9.3、超分辨读出模式下，最大画幅≥ 10000×8000像素9.4、原厂集成数据采集软件。9.4.1、能够自动化地进行单颗粒数据收集——自动扫描整个样品，测定冰层厚度，进行低剂量数据收集。9.4.2、能够进行自动化的电子断层扫描数据采集。10、相机系统10.1、像素数≥4000 ×4000像素10.2、像素大小≥10μm10.3、读取速率：≥1 fps@4kx4k；≥25 fps@512x51211、电镜操作11.1、具有低剂量曝光功能。11.2、可设置多个用户等级，每个用户之间的参数设置相对独立。二、主要配置：1、200kV冷冻电镜主机：1套2、直接电子探测器系统：1套3、相机：1套4、备用场发射灯丝：1根 5、配套UPS电源（断电情况下维持一小时）：1套6、三维重构软：1套 7、电镜主机配套操作和数据收集软件:1套三、售后服务：1、供货周期：合同签订后12个月内。2、质保期：验收合格后3年（包括相机，循环水机和空压机、电镜主机）。3、负责电镜安装场地（≤60㎡）环境改造，满足设备使用要求的电磁场、震动、温度、湿度、噪声及地线的指标。品目1-3 冷冻双束电镜一、设备用途： 用于冷冻电子断层三维重构样品的制备工作。二、技术参数1、电子源： 1.1、肖特基场发射电子枪；1.2、使用寿命：≥9个月；1.3、束流范围：1.5pA-300nA；1.4、加速电压范围：500V-30kV；▲1.5、冷冻状态分辨率（冷台）：≤6nm@ 2kV2、 离子源 2.1、离子源寿命：≥1000小时；2.2、加速电压范围：500V -30kV； 2.3、离子束流：1.5pA–50nA范围内≥12挡可选；2,4、具备针对非导电样品的漂移抑制模式；▲2.5、离子束分辨率（冷冻状态）：≤7.0nm@30kV3、真空系统 3.1、无油真空系统；3.2、仓室真空度：室温，≤4*10-4 Pa；冷冻，≤8*10-5 Pa；4、冷冻样品台 4.1、可旋转冷台，冷冻条件下旋转范围：≥360°；4.2、冷冻降温时间：≤30min；4.3、XY轴行程：≥50mm；4.4、Z轴行程：≥40mm；4.5、冷冻状态下倾斜角范围：-10°~ +50°；4.6、冷冻温度：≤ -170℃；5、图像处理 5.1、图像存储格式：TIFF（8bit, 16bit或24bit）、BMP、JPG；5.2、图像存储矩阵：≥ 6000×4000像素；5.3、电子扫描旋转：≥360°5.4、驻留时间范围（扫描）：25ns/pixel-25ms/pixel；6、冷冻机械臂6.1、机械臂针尖温度：≤-160°6.2、机械臂漂移：≤250nm/min6.3、集成红外观测相机，用于样品和腔室观测；6.4、内置样品沉积保护层，可以待剪薄切片层保护，避免被离子束损伤； 6.2、内置喷镀装置，对冷冻下的剪薄切片进行导电化处理。三、主要配置：1、双束主机：1套2、空压机、循环水机、UPS电源：1套3、光电联用软件：1套4、电镜主机操作系统软件：1套5、耗材5.1、备用场发射灯丝：1根5.2、备用离子源：2个5.3、上样耗材：100个四、售后服务：1、供货周期：合同签订后12个月内。2、质保期：验收合格后3年（包括相机，循环水机和空压机、电镜主机）。3、负责电镜安装场地（≤40㎡）环境改造，满足设备使用要求的电磁场、震动、温度、湿度、噪声及地线的指标。品目1-4 120kv透射电子显微镜一、技术参数：1、物镜1.1、线分辨率≤0.2nm 1.2、放大倍数：30×-600,000×，放大倍数全程连续可调，包含所有模式。1.3、恒定功率双物镜设计，具备高对比度模式，配置物镜高对比度极靴。1.4、焦距≥3mm1.5、极靴间距：≥10mm2、电子源2.1、热电子型电子源 ▲2.2、加速电压：20 kV-120kV2.3、高电压切换时间：≤1分钟3、照明系统3.1、照明模式：具备平行光模式和汇聚束模式3.2、透镜级数：≥2级聚光镜，用户可选强度限制（用于样品保护）和缩放限度（用于恒定屏幕强度）。4、成像系统▲4.1、成像系统：CPU控制≥6级透镜系统，物镜、中间镜和投影镜均≥2级。4.2、图像不随放大倍数放大而旋转， XY样品移动方向，XY坐标不变。4.3、衍射长度：0.1-8m。4.4、探测相机（速度≥40fps）和主相机，探测相机实现远程控制电镜。4.5、全自动控制聚光镜光阑、物镜光阑系统。4.6、可自动聚焦，并调整欠焦量。4.7、自动补偿：可以自动补偿合轴、自动补偿图像旋转。5、真空系统5.1、配置机械泵、分子泵和离子泵构成的无油真空系统。5.2、镜筒真空度：冷却温度下，≤2×10-5 Pa；环境温度下≤3.5×10-5 Pa6、样品台6.1 样品杆：单倾样品杆6.2、样品移动：6.2.1、样品移动：CPU控制≥5轴马达驱动。6.2.2、样品位移：X/Y：≥2 mm，调节步长≤0.05 μm；Z：≥0.70 mm。6.3、样品台倾斜角：不少于±80◦，调节步长≤0.5◦6.4、漂移：≤1 nm/min（标准样品杆）7、主相机 7.1、像素矩阵：≥4k×4k 7.2、像素大小：≥10um7.3、冷却方式：水冷7.4、图像存储模式：tiff、jpg、bmp、gif等各式自由转换。二、主要配置要求：1、120kV冷冻电镜主机：1套2、主相机：1套3、备用六硼化镧灯丝：3支4、备用钨灯丝：50支 5、120kv配套 UPS电源：1台6、主机配套标准操作软件：1套三、售后服务：1、供货周期：合同签订后12个月内。2、质保期：验收合格后3年（包括相机，循环水机和空压机、电镜主机）。3、负责电镜安装场地（≤20㎡）环境改造，满足设备使用要求的电磁场、震动、温度、湿度、噪声及地线的指标。品目1-5 工作站一、用途：用于300kv和200kv 冷冻电镜的数据存储和数据处理。二、技术参数： 1. 工作站：4台1.1架构：4U机架式服务器 1.2内存：32*32G DDR4 ECC1.3 GPU：8*英伟达 V100 1.4 CPU：2*英特尔Gold 6230R CPU1.5 SSD：2*4TB；机械硬盘≥14T1.6网络连接：2*万兆网口 1.7电源和风扇：配置2000W冗余电源及风扇2.存储服务器：1台2.1架构: 4U机架式服务器 2.2内存: 4*32G DDR4 ECC2.3 CPU:2*英特尔Silver 4210 CPU2.4 SSD:2*480G2.5加速盘：4*480G SSD2.6机械硬盘：1P 2.7网络连接: 2*万兆网口 2.8电源和风扇: 配置2000W冗余电源及风扇3. 下载服务器：1台3.1 CPU：1*英特尔W-22453.2 内存：2*32GB DDR4 ECC 3.3 硬盘：1*480G SSD；2*8T HDD4.提供配套的机柜，万兆网线，交换机，服务器搭建的配套附属设备。5.提供配套的软件部署，数据采集，数据处理等技术支持培训的服务。6. 负责工作站安装场地（≤40㎡）环境改造，满足设备使用要求的电磁场、震动、温度、湿度、噪声及地线的指标。品目1-6 高压冷冻仪一、主要技术指标：1. 电量消耗2. 维持主机运行液氮消耗≤80L/天。3. 高压冷冻每样品液氮消耗≤80mL。4. 允许冷冻不同样品，≥9（3x3）个冷冻循环。5. 样品存储杜瓦瓶可自动旋转定位多个存储位置。6. 无需乙醇等溶液作为冷冻同步溶液。7. 每次冷冻循环之间的复原时间≤1分钟。8. 维持主机运行时噪声值9. 高压冷冻样品时噪声值10. 玻璃化厚度（有效冷冻固定厚度），≥200μm。11. 工作压力2000-2600 bar。12. 彩色图像触摸屏设计控制面板，（用户可自行设置工作流程），冷冻完成后数据可通过USB导出。13. 冷冻速率：12000K/s -25000K/s。14. 剩余液氮自动排放。15. 设有工作照明灯：LED环形照明。16. 样品冷冻杜瓦瓶监测液面高度，自动填充。17. 配备观察用显微镜。 17.1光学系统：变焦，变倍式光路系统，保证在任何倍率下都可以呈现鲜明、清晰的图像。17.2变焦比≥6.3 ：1，变焦范围：0.65X-4X。17.3观察镜筒：高眼点双目镜筒，大倾角（≥35°），瞳距可调节。 17.4配备宽视野*10倍目镜、视场数≥23 mm，屈光度可调节。17.5 至少内置1倍物镜，且工作距离≥110mm。品目1-7 冷冻电镜投入式冷冻制样设备一、数量：2套二、主要技术指标：1. 工作温度：18-25℃2. 相对湿度：90%-100%3. 液氮环境下栅格从冷却剂转移至栅格盒:半自动4. 双面拍合或单面拍合5. 可编辑拍合时间6. 吸附压力可调7. 有杜瓦瓶液氮可烘烤8. 触屏控制和踏板控制9. 一次可转移≥2个Grid box10. 小体积样品：可使用吸液管通过人工气候室左侧和右侧的小口手动应用11. 应用时间和等待时间：由软件控制，可在用户界面设置。12. 多样品应用、吸干动作和玻璃化时间控制：精确定时控制13. 吸干设备14. 样品吸干方式: 过滤纸吸15. 吸干动作次数和吸干持续时间：≥10次/样品，由软件控制，可在用户界面设置。16. 吸干补偿及排液时间：软件控制，可由用户定义17. 玻璃化18. 自动遮板控制19. 冷却剂容器和微栅样品杆温度控制:同步降低温度可保持微栅浸没在冷却剂内20. 冷却剂容器包括整合式抗污染圈品目1-8 辉光放电仪一、主要技术指标1. 辉光放电电流 0-30mA2. 样品台直径≥75mm，带玻片用滑槽3. 样品台高度1-25mm可调4. 样品腔内腔尺寸：直径≥100mm，高度≥90mm5. 工作真空范围1.1-0.20mbar 品目1-9 等离子清洗仪一、主要技术指标1. 清除系统：芯片控制系统2. 工作模式：真空清除透射样品杆和污铜网样品的污染3. 样品杆：TEM4. 时间设定：0-30min , 1min/步5. 真空系统：干泵无油真空系统6. 真空级别：120秒内达到最高真空7. 室温控制：15℃-30℃8. 电源：AC100V-240V，50Hz±1 Hz品目1-10 真空离子溅射仪一、主要技术指标1. 真空度：5x10-5 mbar2. 样品仓大小：硼硅酸盐玻璃工作腔室，内径≥100mm，高≥125mm3. 靶面至样品台距离：可调范围为20-50mm4. 溅射电流：0-40mA5. 溅射时间：0-999s6. 溅射速率：（在压力为7Pa,放电电流40mA，靶材距离样品30mm时）Pt≥15nm/min，Pt-Pd≥20nm/min，Au≥35nm/min，Au-Pd≥25nm/min7. 最大样品尺寸：直径≥60mm，高度≥20mm8. 靶材：根据需要，可选配Au，Pt，Au-Pd，Pt-Pd，C 品目1-11 正置荧光显微镜 （FIB光电联用光镜）一、主要技术指标1. 光学系统：无限远校正光学系统，保证光通过目镜到物镜整个光路中的所有棱镜及镜片时的绝对平行；2. 具有明场、相差功能，具有顶部双摄像出口；3. 物镜转换器≥七孔位；4. 放大倍数：50X-1000X；5. 透射光照明：12V100W卤素灯照明器；6. 调焦：带有三档调焦装置；调焦旋钮高度可调节；7. 宽视野三目镜筒：视野≥25mm，分光比例0/100%,50/50%,100/0%（可100%分光给照像部分）；8. 载物台：低位置同轴驱动旋钮的高抗磨损性陶瓷覆盖层载物台；用户可自己将操作杆左右手更换；X-Y移动无暴露齿条；9. 荧光光源：光源寿命≥2000h，红绿蓝三色带滤块；10. 光学部件：10.1万能聚光镜：带有孔径光阑的聚光镜，有效光阑刻度上具有彩色标注且与物镜颜色代码对应；10.2目镜：10X宽视野目镜，视野数为≥22mm；11. 图像捕捉及分析系统；12. 摄录系统；12.1数字式科研级数码、彩色冷CCD；12.2 CCD芯片规格：≥2/3”，≥500万像素；12.3像素大小≥3μm；13. CCD工作温度：低于室温20℃；14. 曝光时间：1msec- 60sec；15. 彩色深度：36位RGB色彩深度。品目1-12 倒置荧光显微镜一、主要技术指标1. 研究级高端倒置显微镜手动版，支持明场、荧光、相差功能。支持多模块扩充功能；2. 主机：2.1手动物镜转换器和手动粗微轴调焦（最小微调刻度单位：≤1μm），行程≥12mm，粗调旋钮扭矩可调，备有上限调节；2.2侧光路出口，视野直径≥19mm；2.3具有控制面板，含光强控制和光强按钮；2.4备有6孔物镜转盘；2.5具有侧接口，可百分百手动分光至相机或目镜。3. 光学系统：无限远校正光学系统，齐焦距离≥45mm。4. LED透射光照明装置：带TTL光闸，寿命≥30000小时。5. 观察镜筒：双目镜筒，观察角度可在30-45度范围内调节。6. 目镜：10×，视场直径为≥24mm。7. 手动载物台，配有样品移动尺、通用型标本托板和各种孔板夹，可匹配多种培养板、皿及玻片。8. 聚光镜：8.1编码型固定式，配备相差环。8.2聚光镜顶透镜：数值孔径≥0.4；工作距离≥40mm。9. 物镜：9.1 4X或5X：平场半复消色差荧光相差物镜，数值孔径≥0.12，工作距离≥14.0mm。9.2 10X：平场半复消色差荧光相差物镜，数值孔径≥0.32，工作距离≥11.13mm。9.3 20X：半复消色差长工作距离荧光相差物镜，数值孔径≥0.55，工作距离≥6.9mm。9.4 40X：半复消色差长工作距离荧光物镜，带矫正环，数值孔径≥0.6，工作距离3.3-1.9 mm。10. 荧光设备：10.1光学载体：保护荧光无杂散光干扰。10.2手动外置荧光轴模块，内含透镜组。10.3荧光滤块转盘：≥6位，可最多安装5个荧光滤块。10.4荧光挡板：荧光使用期间可保护使用人眼睛。10.5荧光激发块 10.5.1 DAPI（蓝色）荧光滤块，激发350/50nm，分光镜400 nm， 发射460/50 nm 带通10.5.2 FITC（绿色）荧光滤块，激发470/40 nm，分光镜510 nm，发射515 nm长通10.5.3 TXR（红色）荧光滤块，激发560/40 nm，分光镜585 nm，发射630/75 nm带通10.6荧光光源：长寿命荧光光源，质保寿命≥3000小时，随开随关，不影响使用寿命，≥5档光强调节。11. 彩色制冷相机：≥500万真实像素，拍摄时分辨率可调，支持彩色、黑白模式，致冷温度-20℃，曝光时间4微秒-200秒，全像素模式下≥40帧/秒。品目1-13液氮罐一、技术参数1. 250L 22psi低压液氮罐 6个2. 165L 22psi低压液氮罐 1个3. 200L 350psi高压液氮罐 1个4. 35L样品存储罐 4个 5. 4L样品转移罐 8个6. 样品运输盒 8个6.1 旋转透明盖，底座内螺纹，四孔各有编号6.2 常温TEM载网和冷冻载网通用第2包 品目2-1高通量数字玻片成像系统一、工作条件1、环境温度：20°C-30°C；2、环境湿度：≤85%（25℃）；二、技术要求1、扫描系统主机：1.1、全自动数字玻片扫描系统具有明场扫描、荧光扫描等多种成像功能，不同成像方式电动切换；1.2、单次样品装载量≥90张，可以持续添加玻片；1.3、系统具有显微成像光路，明场科勒照明；1.4、可通过软件编辑控制流程；1.5、多相机配置。预览相机快速识别拍摄样品及标签，明场扫描通过彩色相机成像；荧光扫描通过黑白相机成像；1.6、聚光镜：电动聚光镜1个，兼容强度传输方程（TIE）成像模式；1.7、像素分辨率：20x物镜下，≤0.50μm/pixel；40x物镜下，≤0.50μm/pixel；60x以上物镜下，≤0.30μm/pixel；1.8、电动扫描载物台，行程≥300×100mm；1.9、Z轴对焦范围≥3mm；1.10、可识别条形码，二维码，OCR码；2、物镜：2.1、≥20×物镜：平场复消色差物镜，数值孔径≥0.75，W.D.工作距离≥0.6mm2.2、≥40×物镜：平场复消色差物镜，数值孔径≥0.95，W.D.工作距离≥0.2mm▲2.3、≥60×物镜：平场复消色差物镜，数值孔径≥1.4，W.D.工作距离≥0.1mm▲2.4、配自动加油器，配合60X以上油镜使用，实现全自动扫描；3、样品舱室及兼容玻片：3.1、单次装载数量≥90片（玻片尺寸≥25mmx75mm），可以持续添加玻片；3.2、每张玻片相互隔离，待机和扫描时始终保持水平状态；3.3、配备样品上样器，用于快速装载玻片；3.4、兼容多种规格的玻片。4、扫描速度：4.1、明场扫描：使用20×/0.75物镜、扫描分辨率≤0.50μm /pixel、扫描面积15mm×15mm时，所用时间≤75s；4.2、荧光扫描：使用20×/0.75物镜，≥6个荧光通道成像，扫描分辨率≤0.50μm/pixel、扫描面积15mm×15mm时，所用时间≤500s。5、明场扫描：5.1、光源：LED光源，波长范围：400-700nm；▲5.2、具有自动Z轴扫描成像及景深扩展功能；5.3、明场扫描配置彩色相机，物理像素≥2400(H)×2000(V)。6、荧光扫描： 6.1、光源：配备LED光源或长寿命金属卤化物光源，激发波长范围400-700nm； ▲6.2、电动荧光转盘孔位≥6位，通道之间切换时间≤50ms；6.3、具有强度传输方程（TIE）照明模式，并能为一个单独通道成像，可与荧光图像叠加；6.4、荧光滤色片：可实现多色荧光标记的样品成像；6.5、荧光扫描单色相机：物理像素≥2000(H)×2000 (V)。7、扫描工作站：7.1、硬件7.1.1、CPU：≥6核，主频≥3GHz7.1.2、内存≥128G；固态硬盘≥4TB7.1.3、独立显卡，显存≥8GB7.1.4、彩色液晶显示器≥32英寸7.1.5、操作系统：Windows系统 7.1.6、打印机：彩色激光打印机7.2、扫描及图像处理软件：7.2.1、控制所有电动硬件、识别处理信息、图像可视化；7.2.2、自动程序化图像采集：个性化设定图像采集程序，自动完成≥150张样品扫描；7.2.3、具有预扫描和导航功能；7.2.4、多维图像采集：多通道成像、Z-Stacks成像、拼图及多点成像等；7.2.5、多种聚焦策略可选，满足不同类型样品的大视野拼图；7.2.6、自动对焦：可设定相应的聚焦地形图，自定义编辑样本聚焦点位置；7.2.7、具备图像压缩模式，可设定图像压缩比率7.2.8、图像格式：JPG、TIFF、BMP等；7.2.9、可进行同屏比较；7.2.10、测量参数包含长度、面积和角度等7.3 图像分析软件7.3.1 全景图像数据分析软件，具有免疫组化/免疫荧光切片中细胞核、细胞质、细胞膜染色的识别、阴性/阳性细胞计数、 染色强度分析、细胞阳性比率统计。7.3.2可进行明场图像免疫组化组织及细胞定量分析，自动化进行单个视野或者整张玻片阳性及阴性组织的精确识别，阳性及细胞的细胞核，细胞浆，细胞膜等区域的精确识别，并导出各类分析结果数据；7.3.3免疫荧光组织及细胞定量分析，自动化进行单个视野或者整张玻片多通道荧光图像的阳性及阴性组织的精确识别，量化细胞核、细胞膜、细胞浆中免疫荧光标记物表达，并导出各类分析结果数据。7.3.4 可自定义输出分析数据，包括：组织面积，阳性及阴性区域面积数据及阳性区域百分比等数据；阳性及阴性细胞数量、细胞长度、面积、周长、交界长度、H-Score评分等数据；光谱特征、真实染色空间、滤镜和（前后关联）特征。8、数字玻片成像系统的全部软硬件均为同一厂家提供，产品软硬件售后支持和维修也由同一厂家负责。三、主要配置：1、高通量玻片成像主机：1台2、图像扫描工作站：1台3、图像扫描软件：1套4、图像分析计算机：1套5、图像分析软件：1套6、校正用明场校正玻片、荧光校正玻片各1个四、售后服务1、质保期：安装完毕后24个月或发货之日起30个月免费质保,以先到为准。2、安装调试及应用培训：由专业人员负责安装、调试；安装过程中负责介绍仪器操作、日常保养注意事项；提供现场操作培训及操作手册。3、培训：仪器到位之后，由工程师完成培训，帮助用户掌握仪器的基本操作。4、出现问题在报修后24小时内相应，3个工作日内相关人员到达机器所在地点启动后续维护维修工作。

图中展示的就是构成酵母线粒体大核糖体亚单位(yeast mitochondrial large ribosomal subunit)的各个组成蛋白质。Amunts等人根据利用低温冷冻电镜技术获得的酵母线粒体大核糖体亚单位及完整核糖体的结构图谱，一个个地合成出了上述这些组分蛋白。这个经过不断完善的结果与根据X线晶体成像技术获得的原子模型非常吻合。　　先进的低温冷冻电镜(cryo&ndash electron microscopy)技术让我们获得了大量高分辨率的蛋白质结构图。　　结构生物学(structural biology)研究的主要目的就是获得用于构成活体细胞的各种各样大分子(macro-molecules)生物组件的高分辨率图像信息。该研究主要依赖的技术手段就是X线晶体照相术(x-ray crystallography)以及核磁共振光谱分析检测技术(nuclear magnetic resonance spectroscopy, NMR spectroscopy)。不过这两种技术都有各自的局限性，比如X线晶体照相术只能够对生长得极为有序的三维结晶进行观察，而核磁共振光谱分析检测技术则要求被检测样品的纯度非常高，不能够有重叠峰出现。有很多生物大分子相互结合、组装之后形成的都是非常大的，或者非常不稳定、比较罕见的结构，都不太适合用上述这两种技术进行分析和检测。单粒子电子显微镜技术(Single-particle electron microscopy, EM)则能够观察少量非结晶样品，获得高分辨率的结构图谱。　　使用单粒子电子显微镜技术可以获得任意排列方向的分子复合体( molecular complexes)的结构图像。该技术会从每一幅图像中选出单个的复合体(粒子)，然后借助计算机来判断它们的排列方向。最后将各个不同视角的图像组合在一起，得到该分子的三维立体图像。不过由于高能电子束会对生物大分子起到破坏作用，打断分子内的共价键(covalent bonds)，并且诱发一系列级联式的有害化学反应，所以这种放射性损伤效应给单粒子电子显微镜技术带来了极大的局限性，在实验时用来记录影像的电子束的能量受到了非常大的约束。　　20世纪80年代，Dubochet等人报道了一种单粒子电子显微镜技术革新成果，将该技术引向了高分辨率成像之路。他们在低温条件(cryogenic conditions)下将待检样品放在一层薄薄的、透明的冰上用单粒子电子显微镜进行成像观察。这种方法就是所谓的&ldquo 低温冷冻电镜技术(cryo&ndash electron microscopy, cryo-EM)&rdquo ，他能够对含水的粒子(hydrated particles)进行直接成像。低温除了具有这些优势之外，还能够减少电子束对样品产生的放射性损害。不过电子束的照射量还是不能够太大，只有这样才能够清晰地反映出分子结构的细节，获得高质量的、低信噪比(signal-to-noise ratio, SNR)的三维结构图像。由于将每个分子的多张图像信息组合在一起能够更进一步地降低图像的信噪比，所以，对数万、乃至数百万个蛋白质复合体进行分析就会产生数十万张图像。　　不过依靠低温冷冻电镜图像来判断生物大分子的结构给计算机处理分析工作带来了一大挑战。在借助多图像组合平均手段来改善信噪比时，必须知道每一颗粒子的方向，但是由于信噪比太低，我们对这些粒子方向的判断又明显感觉准确性不够，这就形成了一个矛盾。要解决这个问题，最成功的方法就是&ldquo 重复(iterative)&rdquo ，质量高的图像能够给出更准确的方向信息，而这些方向信息又可以帮助我们获得更高质量的图像。　　直到最近这一段时间，绝大部分单粒子低温冷冻电镜图片的分辨率都非常低，连10埃都达不到，所以很多人都将这种技术嘲笑为 &ldquo 一团浆糊学(blob-ology)&rdquo 。蛋白质二级结构中的&alpha 螺旋(&alpha helices)结构只有在分辨率达到9~10埃，甚至更高分辨率的情况下才能够看清 而另外一种二级结构，&beta 折叠(&beta strands)结构则只有在分辨率达到4.8埃以上时才能够看清。达到3.5埃的分辨率，就可以为蛋白质或核酸等生物大分子构建原子模型(atomic models)，将各种目前已知的核酸结构或氨基酸结构填入其中了。如果要了解蛋白质复合体形成时发生的各种化学变化，就必须获得原子级别分辨率的细节信息。低分辨率的结构信息也不是一无是处，当在与高分辨率结晶图像相互配合、印证，用来判断组成复合体的各种不同组分时更加有意义。因此，即便分辨率较低，低温冷冻电镜技术也还是帮助科学家们解决了很多生物学难题，比如解析出了与其他辅因子共同结合的核糖体的结构问题，以及构象只能够维持片刻时间的核糖体瞬时结构等问题。　　在过去的三十年，低温冷冻电镜设备取得了长足的进展，在样品制备、成像、计算机处理等实验技术方面有了一定的提升，这些使低温冷冻电镜成像技术的分辨率有了极大的提高。高度连贯的场发射电子枪(Highly coherent feld-emission electron guns)也使保留焦点以外的图像的高分辨率信息成为可能，这对于单粒子低温冷冻电镜非常有帮助。这种技术创新帮助科研人员获得了20面体病毒粒子(icosahedral virus particles)的图像，而且清楚地看到了其中的&alpha 螺旋结构。由于这种病毒是高度对称的，所以比较容易生成高质量的、最佳分辨率的低温冷冻电镜图像。　　随着研究人员不断地开发出更稳定的载物台、更好的显微镜抽真空技术，以及自动化的数据采集系统，这一切的技术进步都让我们能够获得更多、质量更好的电镜图像，因此才能够得到高质量的、能够对其中的氨基酸侧链进行解析的二十面体病毒粒子三维结构图像，以及分辨率达到5埃的核糖体结构图像。不过在对更小一点的非对称粒子的解析工作中还是很难解析到&alpha 螺旋结构。　　最近在低温冷冻电镜设备领域取得的最大进展就是引入了直接检测设备(direct detector device, DDD)照相机。这种DDD设备能够直接在传感器上记录图像，从而绕过了传统的、需要闪烁设备和光纤的电荷耦合装置(charge-coupled device, CCD)探测器，以及其他一些在用摄影胶片(photographic film)记录图像时必须要经过的繁杂的处理过程。因此，图像的信噪比也得到了极大的提升。在分辨率方面的提升也与之前的一些革新手段相当。在使用了DDD设备之后，还有可能在电镜图像中直接构建原子模型，甚至能够在最具挑战性的检测工作中进行&alpha 螺旋和&beta 折叠的解析工作。　　DDD设备的引入还在另外一个方面对低温冷冻电镜的图像起到了改善作用，凭借的就是该设备极快的读出速度(readout rate)，该读出速度能够发现被冰包裹的被观测粒子在电子束中的运动情况。使用DDD设备不仅能够发现这种问题，还能够解决这种问题，因为现在的电镜就好像是一台摄像机，可以拍摄一段录影，记录整个过程，而不再像以前那样，只是一台照相机，只能够拍摄出一张张固定的图像。　　有了高质量的图像，又有可以借助计算机对因为电子束而移位的粒子进行矫正的工具，我们就可以获得大量高质量的低温冷冻电镜图像，比如本文开头展示的那张分辨率高达3.2埃的线粒体核糖体亚单位图像，以及下图那张分辨率达到3.3埃的20S蛋白酶体图像和哺乳动物感受器通道TRPV1的图像。 TRPV1的图像尤其值得一提，因为TRPV1蛋白是一种膜蛋白，只有四级对称性(four-fold symmetry)，比核糖体要小一个数量级。所以之前大家一直都认为很难用低温冷冻电镜对该蛋白进行结构解析的研究工作。有了 DDD成像技术、更好的计算机辅助和生物化学技术之后，Liao等人终于在某些区域获得了分辨率高达3.4埃的图像，从而有机会开展原子建模工作，在整个结构生物学(structural biology)发展历史上写下了重重的一笔。　　单粒子低温冷冻电镜结构解析图。左图展示的是随机排列的蛋白质粒子在电镜下的图像，这些图像经过计算机处理之后可以用来计算大分子复合物的三维立体结构图像。由于有了DDD技术，左边的这些图像信息就可以构建出右图中展示的原子模型。图中展示的就是20S蛋白酶体的结构图。　　乍一看上去，这些成果都好像是特例。比如核糖体里由于含有大量的RNA，所以是一幅高度紧缩的图像，非常紧密，不太容易受到辐射的损失。而20S蛋白酶体拥有14级对称性，所以也非常适于进行低温冷冻电镜成像操作。即便是TRPV1通道蛋白也都拥有一定的内部对称性。但是最近刚刚成功获得的一幅电镜图像就完全不具备上述这些&ldquo 先天优势&rdquo ，这就是分辨率达到4.5埃的人&gamma 分泌酶复合物(&gamma -secretase)的结构图。人&gamma 分泌酶复合物是一种更小的膜蛋白复合体，完全没有对称性。该成果说明，只要待测样品能够准备得恰当，尽可能减少其在结构上的异质性，我们就完全有可能利用低温冷冻电镜技术获得各种蛋白质的三维立体结构图。　　这些科研新进展恰好出现在低温冷冻电镜技术的低谷期。最近刚刚获得的HIV-1病毒糖蛋白三聚体结构模型就引起了极大的争议，因为多位电镜专家都坚持认为，这个结构模型不仅在结构上不准确，就连用来进行分析的原始图像也都没有真实地反映该三聚体的真实信息。这场争论也让我们意识到，我们目前的确没有太多的手段对低温冷冻电镜图像的质量进行验证，虽然有一些手段，但是都没有得到广泛的推广和应用，另外也缺乏一套规范，图像的信号非常差，所以也很难判断最终得出的结构图是否就是被测样品的结构。这是一个非常值得关注的问题，不仅仅是因为这次的HIV-1病毒糖蛋白三聚体结构模型具有重大的科研价值，比如在HIV疫苗的开发工作中会起到非常重要的指导作用等。　　在结构解析方面还有大量的工作需要我们去完善：方便使用的显微镜相板(phase plates)有助于更好地聚焦，获得高对比度的图像，就好像相衬光学显微镜(phasecontrast light microscopy)那样，这能够让对图像进行信息采集的工作更加简便，而且质量更高。另外在探测器方面也可以进一步提高图像的质量。即便是最先进的探测器也达不到符合理论要求的表现。各种用来进行图像分析的计算机软件，比如用来矫正电子束相关移位的软件，或者对各种粒子进行分类、解读的软件也将会变得越来越强大。新型的样品承载系统会进一步减少电子束对样品的位移作用。更加可靠的、更加强大的验证工具可以让我们更有信心，保证不会纳入质量不高的原始图片素材。虽然现在还不知道低温冷冻电镜技术未来会走向何方，但是有一点是可以肯定的，那就是低温冷冻电镜图像绝对不再是一团浆糊了。　　原文检索：　　Martin T. J. Smith, John L. Rubinstein. Beyond blob-ology. Science 8 August 2014 DOI: 10.1126/science.1256358

冷冻共聚焦显微镜及其在冷冻电子断层扫描中的价值 Cryo ET（电子断层扫描）是一种专用的透射电子显微镜技术，可以重建观察区域的三维体积。借助先进的冷冻EM（电子显微镜），图像分辨率可以提升到令人难以置信的亚纳米等级。因此，可以在细胞内的原生环境中研究蛋白质以及其他生物分子，从而揭示尚未探明的分子机制。由于细胞和组织必须薄到能够透过电子，样品必须进行切片以获取足够薄的样品体积（薄层）。为对样品中的靶区进行精确的三维定位，冷冻共聚焦显微镜是必不可少的工具。 以下部分，我们将描述冷冻电子断层扫描工作流程的主要步骤，以及如何通过冷冻共聚焦显微镜定位靶区并进行切片，以提高整个工作流程的可靠性。 在EM网格上培养细胞 通常，在涂有多孔碳膜（例如 QuantifoilR）或二氧化硅（SiO2）膜的金质或钛金网格上植入急性分离或培养的细胞（图1，Mahamid等人，2019）在后续步骤中，钛金属和二氧化硅似乎更加坚硬而且稳定，无需额外添加碳层（Toro-Nahuelpan 2019） 网格通过Poly-L-Lysin或纤连蛋白（Fibronectin）实现生物激活，胰蛋白酶解离细胞在前一晚植入，以便在后续步骤中附着在碳层表面（Mahamid等人，2019）。 图1：采用12纳米厚多孔二氧化硅膜（R 1.2/20，即孔径1.2微米，间距20微米）的3毫米EM金质（Au）网格的反射图像拼接图。HeLa细胞已经植入并玻璃化。实心箭头：定位用的中心标记；空心箭头：聚焦离子束进入的切片槽；虚线箭头：空的网格方格。一个网格方格的边长：90微米。 添加微型图案 为进入细胞样品以成功实现FIB切片并在冷冻TEM中开展后续分析，必须确保相关细胞位于网格方格的中心位置或其附近。但细胞喜欢在网格条上生长或者集簇生长，因此不适合进行FIB切片和电子透射分析。为了克服这一挑战，微型图案技术允许用户控制细胞在碳膜（图2）上的位置和分布，提高相关工作流程的可靠性。 网格表面涂有聚乙二醇（PEG），可防止生物材料附着。利用紫外激光移除该涂层，即可对细胞的黏附进行针对性控制，保证FIB切片以及TEM的可操作性（Toro-Nahuelpan 2019）。此外，可以创建特定图案，从而影响整个细胞结构并且有助于使用冷冻电子显微镜研究生物力学现象。 图2：有/无微型图案的细胞分布情况左图：分布不均的细胞（小鼠A9成纤维细胞，使用Alexa Fluor 488 Phalloidin标记，以显示纤维状肌动蛋白）。右图：网格方格中心定位精确的细胞，可进行FIB（成纤维细胞黏附在纤维蛋白原微型图案表面；图片由Alvéole与德国汉堡CSSB中心教授Kay Grünewald博士共同提供。） 投入冷冻 为在固定用于电子显微镜检查的同时确保样品接近原生状态，细胞必须极速冷冻，以免产生破坏性的冰晶。这个过程称为玻璃化，因为冰片变成无结晶的玻璃状（玻璃体） 为让样品细胞达到这种效果，网格必须快速投浸到适当的冷冻剂（通常为乙烷，或者乙烷和丙烷）中。1981年，Jacques Dubochet发表了首个手动吸液和投入冷冻方法，该方法仍获广泛使用以获取出色的结果（Dubochet, J.以及McDowall, A. W.，1981）。 在投入冷冻之前，必须去除多余的液体。标准技术是使用滤纸实现受控吸液（图3，Dubochet, J等人，1982；Bellare等人，1988；Frederik, P. M.等人，1989）。 图3：在投入冷冻前，通过吸液处理对多余液体进行受控移除。使用镊子固定网格，并通过单独步骤将吸液纸移向网格。吸液传感器可以自动并反复执行该过程。 市面上有多种不同的吸液设备，例如用于自动吸液和投入冷冻的Leica EM GP2。根据不同样品类型的多种需求，可以使用多种涉及吸液步骤的样品制备方案（另见此处）。 冷冻状况下的存储、装载和转移 玻璃化之后，样品必须在整个工作流程期间处于冷冻状况下。因此，必须对从存储到转移至不同成像系统的所有步骤进行冷冻处理，以免样品析晶和/或污染这尤其困难，因为这种低温冷冻样品会像磁铁一样吸引附近的湿气和灰尘。研究人员和制造商付出巨大的努力来开发并提供解决方案，以便在工作流程的不同步骤中保证样品安全。 样品通常以四个为一组存储在网格盒内，而网格盒又保存在大型液氮（LN2）罐中的Falcon多孔试管中。还可以使用更为复杂的冰球系统。 转移并装载到样品架时，通常使用液态氮（LN2）。不幸的是，LN2往往会在一段时间后，因为空气中的水分而产生结晶冰污染。在转移时，这些冰晶可能会附着到网格上，干扰随后的切片和成像过程。此外，LN2内部的能见度很低，因为它在不断移动，而且始终会有条纹。 因此，最好在LN2上部的气相部分装载并转移样品以保持冷冻条件，同时为装载步骤（图4）提供出色的可见性。 徕卡显微系统在提供GN2（气态氮）装载和转移设备方面拥有30多年的悠久历史。新的冷冻显微镜套件就在这些经验的基础上开发而成，同时融合众多客户的反馈意见打造出先进的转移舱和夹具系统。 图4：在冷冻显微镜套件转移舱的GN2（气态氮）环境中装载网格。转移舱的可见度在冷冻条件下不受干扰。 检查样品质量和靶分布 在冷冻工作流程中，一般而言，EM操作时间尤其宝贵，因此对样品进行早期质量检查至关重要。许多因素会关系到样品能否转移到下一个工作流程步骤，包括碳箔的结构完整性、玻璃化的质量（包括冰层的厚度及其分布）、目标细胞的存在、分布和可及性，以及目标结构的存在和定位。 所有这些参数均可通过基于相机的冷冻光学显微镜（例如THUNDER Imager EM Cryo-CLEM）或使用STELLARIS冷冻共聚焦显微镜上的相机模式来检查（图5）。 透射模式显示网格、箔膜和细胞质量，反射图像显示网格表面，尤其是呈现玻璃化质量和冰层厚度，而荧光图像可以提供有关不同靶蛋白的表达水平及其分布情况的信息。 图5：不同模式呈现出网格的完整性以及靶分布。A——网格表面的反射图像可以显示碳膜或二氧化硅层的缺陷以及冰层的厚度。B——绿色荧光（线粒体）。C——液滴分布以实现高精度关联D——通过Hoechst标记的细胞核E——所有模式的叠加图像细胞由德国海德堡欧洲分子生物学实验室（EMBL）Mahamid Group的Ievgeniia Zagoriy友情提供。一个网格方格的边长：90微米。 在LAS X Coral Cryo软件工作流程中，用户可以在引导下，通过不同图像模式对整个网格自动创建清晰的合焦概览图像。 标记标志点、薄片点以及液滴中心 为了关联冷冻LM（光学显微镜）的3D图像以及后续的冷冻FIB-SEM/TEM图像，首先需要获取网格的概览图像以便大致对齐两种模式的图像（图6）。这里，反射图像非常重要，因为它们类似于SEM图像，但也可以使用透射图像。中心标记以及其他标志点（例如碳层中的缺陷）有助于快速定位并对齐概览图。 图6：以不同模式获取整个网格的合焦概览图像，用于识别网格缺陷、对齐标记和靶分布。中心标记用实心箭头表示，二氧化硅层中的主要缺陷用空心箭头突出显示。HeLa细胞由德国海德堡欧洲分子生物学实验室（EMBL）Mahamid Group的Ievgeniia Zagoriy友情提供。蓝色 – Hoechst染料，细胞核；绿色 — 线粒体绿色荧光探针，线粒体；红色 - 深红色液滴和Bodipy荧光染料，脂滴。一个网格方格的边长：90微米。完整网格直径：3毫米。 其次，需要超分辨率的共聚焦3D图像。这些图像堆栈用于在潜在薄片位置的范围内执行高精度关联。完成概览图对齐后，可以找到3D共聚焦堆栈的正确位置以便后续进行高精度关联这样做的前提是必须提供图像相对于概览图以及相对于彼此的位置。这就是Coral Cryo软件工作流程之后的处理步骤（图7）。 图7：相机概览图像与共聚焦Z-堆栈相机和共聚焦图像的组合含有XY坐标位置，因此可以匹配。所有图像都包含在Coral Cryo软件工作流程期间创建的相关项目文件夹中。HeLa细胞由德国海德堡欧洲分子生物学实验室（EMBL）Mahamid Group的Ievgeniia Zagoriy友情提供。蓝色 – Hoechst染料，细胞核；绿色 — 线粒体绿色荧光探针，线粒体；红色 - 深红色液滴和Bodipy荧光染料，脂滴。一个网格方格的边长：90微米。完整网格直径：3毫米。 必须组合相机概览图像和超分辨率3D图像以检索靶区位置并在FIB-SEM上定义切片位置。这个步骤非常重要，因为在标准FIB-SEM中，无法看到荧光以及相应的靶区点位。 EM（电子显微镜）制造商近期研发出一种集成了FIB-SEM功能的荧光显微镜，可以作为在切片过程中通过检查荧光来提高工作流程的可靠性和准确性的一种绝佳选择。不过，这些系统并不具备必要的分辨率以及采集模式的灵活性，无法像单独的共聚焦系统那样实现精确的3D定位。 如何关联并检索薄片位置 作为常用的最低标准，研究人员使用LM图像的屏幕截图在EM上检索靶区的XY坐标。不幸的是，并排比较图像不仅费力耗时而且很容易出错，因此并不可靠。身为工作流程提供商，徕卡显微系统致力于通过THUNDER Imager EM Cryo-CLEM来改善这种情况。研究人员可以在图像上定位标志点和靶区标记，然后以开放EM格式的完整坐标集导出。首先，这个流程适用于2D图像，因此合乎逻辑的下一步骤就是提高分辨率并将坐标系扩展到3D坐标。 对于高精度关联和3D定位，目前广泛采用的是基于液滴的方法（Alegretti等人，2020；Klumpe等人，2021年；Bieber, A.，Capitanio, C等人，2021）液滴通常在玻璃化之前添加到细胞中，可在LM和EM中观察到，用于通过XYZ坐标对齐图像堆栈，作为图像数据相关性的基础，从而正确定位FIB切片窗口（图8）。 典型液滴的尺寸为1微米，完全呈球形，这使其中心坐标能够进行亚衍射拟合。通过SEM中的背散射电子，可以更清晰地观察到含有金属的微滴，从而将它们与大小相似的冰晶区分开来。优先选择液滴，使其荧光发射不同于实际靶的荧光发射，以便能够更好地分辨。 图8：3D共聚焦图像（左）和俯视SEM图像（右）的最大投影。荧光液滴（1微米）在两种模式中均可以观察到，因此可以用于对齐数据。SEM图像细胞由德国海德堡欧洲分子生物学实验室（EMBL）Mahamid Group的Herman K. H. Fung和Ievgeniia Zagoriy友情提供。一个网格方格的边长：90微米。 要使用来自冷冻LM和FIB-SEM的3D数据，在冷冻LM的引导下，进行薄片制备，可以使用一款开源软件（3D关联工具箱，简称3DCT，Jan Arnold等人，2016）。 将冷冻LM图像载入到在FIB-SEM上运行的该软件中。二维LM概览图和SEM图像之间的三点关联用于初步定位。之后，使用离子束获取相关视场，并手动点击LM堆栈和FIB图像中的相同液滴图10显示了一张LM图像和一张FIB图像，其中的靶区点位以及液滴可以在定位软件中重现其排列组合。 图9：在LM和FIB图像中关联标记。左图：点击观察结构周围的液滴，并在3D图像中执行质心定义（白圈中的绿点）计算得到的位置随后投影到FIB图像（右图）上根据液滴标记，计算目标结构的位置并标记到FIB图像中（红圈中的红点）。离子束图像由德国海德堡欧洲分子生物学实验室（EMBL）Mahamid Group的Herman K. H. Fung友情提供。比例尺：20微米。 该软件通过对X、Y、Z信号进行高斯拟合，精准确定液滴的中心。近期的改进增加了半自动液滴检测功能以及其他功能，从而更加方便地执行冷冻FIB工作流程。(SerialFIB, Klumpes等人，2021）。 在网格条上选择围绕最终目标结构的几处液滴，作为切片处理的坐标系。基本计算方法是考虑缩放、旋转以及平移之后的线性仿射变换最后，在LM图像中选择目标结构并叠加到FIB图像上。 根据目标结构的位置，就可以定位切片窗口(图10)。 图10：定位切片窗口左：离子束细胞图像，含有标记液滴和目标结构根据目标结构的计算位置，在所用FIB-SEM的切片软件中，交互定位上下切片窗口的位置（细薄条纹上方和下方的红色方块）。图像由德国海德堡欧洲分子生物学实验室（EMBL）Mahamid Group的Herman K. H. Fung友情提供。比例尺：20微米。 Coral Cryo工作流程具有哪些优势？ Coral Cryo软件工作流程旨在为基于液滴的靶区定位工作流程提供支持。它可以提供创建合焦相机概览图像所需的成像作业（图6和图7）。所有必要的自动对焦功能均可以正确调整并分配，并且可以标记潜在薄片位置，同时能够在定义的位置执行超分辨率共聚焦Z-堆栈。 在定位管理器（图11）中，可以确定所有必要的坐标标记，并且以开放格式（*.xml）提供。此类图像会自动保存，其数据格式可以导入任何FIB-SEM软件。 图11：Coral Cryo软件模块标记点、薄片和液滴标记均可以在软件工作流程中定义。反射图像中细胞的顶部和底部坐标值可以作为在FIB SEM中正确计算靶区3D位置的额外参考。本文前述部分图像中的相同细胞经过突出显示，用于标记定义。 对齐标记用于使用相机概览图像对标记点进行初步的粗略对齐。薄片标记具有双重用途：作为进行超分辨率共聚焦3D扫描的位置标记，或者在图像采集后，作为靶结构的精确3D标记。亚像素插值确保该阶段可以在3D图像内进行高精度定位。最后，插值方法还用于标记液滴坐标，以便在FIB-SEM上进行后续液滴关联。 冷冻FIB切片 进行必要的关联并设置切片窗口，薄片位置通常会粗略切薄至大约1微米，随后进行最终的抛光步骤以达到电子透明（图12）。 图12：目标薄片的离子束图像以及SEM俯视图图像由德国海德堡欧洲分子生物学实验室（EMBL）Mahamid Group的Herman K. H. Fung友情提供。比例尺：10微米。 采用两步方法的原因在于冰污染和/或切片材料可能会沉积在薄片上。为避免在最终薄片上发生冰污染，建议采用快速抛光工艺（Schaffer M.等人，2017）。还可以采用开源的商业软件，以自动方式进行切片。 冷冻透射电子显微镜 进行冷冻FIB切片之后，含有薄片的网格转移至冷冻TEM，通过对网格（连同薄片）逐渐倾斜，采集一系列断层扫描图像。图像经过计算处理以重建所记录体积的3D断层扫描图像。通过对样品的多个图像取平均值，可以降低固有噪点，从而对蛋白质或蛋白质复合物等颗粒获得更高分辨率的结构。这种处理方式称为亚断层图像平均（Wan和Briggs，2016；Zhang 2019）。从概念上说，这相当于通过单颗粒成像（SPA），在原位实现对大分子的亚纳米分辨率。 总 结 本文旨在表明冷冻共聚焦显微镜是冷冻工作流程中的一个重要组成部分，用于评估EM网格上玻璃化样品的质量和靶分布。在冷冻条件下记录的高分辨率共聚焦数据使科学家能够在3D荧光下识别目标结构。此外，3D体积可作为相关方法的参考，以便在FIB-SEM中检索靶结构进行切片，然后在冷冻TEM中进行电子断层扫描，以获得靶区的亚纳米分辨率图像。 Coral Cryo工作流程搭配新的共聚焦平台STELLARIS，再加上Coral Cryo软件，可以帮助新手用户创建网格概览图像、超分辨率3D图像以及精确的坐标标记，为后续的FIB切片和冷冻电子断层扫描奠定坚实基础。 参考文献：（上下滑动查看更多） 1.Allegretti M, Zimmerli CE, Rantos V, Wilfling F, Ronchi P, Fung HKH, Lee CW, Hagen W, Turoňová B, Karius K, Börmel M, Zhang X, Müller CW, Schwab Y, Mahamid J, Pfander B, Kosinski J, Beck M.: In-cell architecture of the nuclear pore and snapshots of its turnover. Nature. 2020 Oct 586(7831):796-800. doi: 10.1038/s41586-020-2670-5. Epub 2020 Sep 2. PMID: 32879490. 2.Arnold, J., Mahamid, J., Lucic, V., de Marco, A., Fernandez, J., Laugks, T., Mayer, T., Hyman, A. A., Baumeister, W., Plitzko, J. M., Biophysical Journal, Vol. 110, Feb. 2016, pp 860-869. 3.Bellare, J. R., Davis, H. T., Scriven, L. E. & Talmon, Y.: Controlled environment vitrification system: an improved sample preparation technique. J. Electron Microsc. Tech. 10, 87–111 (1988). 4.Bieber, A., Capitanio, C., Wilfling, F., Plitzko, J., Erdmann, P.S.: Sample Preparation by 3D-Correlative Focused Ion Beam Milling for High-Resolution Cryo--Electron Tomography. J. Vis.Exp. (176), e62886, doi:10.3791/62886 (2021). 5.Dubochet, J. & McDowall, A. W.: Vitrification of pure water for electron microscopy. J. Microsc. 124, RP3–RP4 (1981) 6.Dubochet, J., Lepault, J., Freeman, R., Berriman, J. A. & Homo, J. ‐C.: Electron microscopy of frozen water and aqueous solutions. J. Microsc. 128, 219–237 (1982) 7.Frederik, P. M., Stuart, M. C. A. & Verkleij, A. J.: Intermediary structures during membrane fusion as observed by cryo-electron microscopy. Biochim. Biophys. Acta 979, 275–278 (1989). 8.Klumpe, S., Fung, Herman K. H., Goetz, Sara K., Zagoriy, I., Hampoelz, B., Zhang, X., Erdmann, Philipp S., Baumbach, J., Müller, C. W., Beck, M., Plitzko, J. M., Mahamid, J. A.: Modular Platform for Streamlining Automated Cryo-FIB Workflows. bioRxiv 2021.05.19.444745 doi: https://doi. org/10.1101/2021.05.19.444745 9.Mahamid J, Tegunov D, Maiser A, et al.: Liquid-crystalline phase transitions in lipid droplets are related to cellular states and specific organelle association. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2019 Aug 116(34):16866-16871. DOI: 10.1073/ pnas.1903642116. PMID: 31375636 PMCID: PMC6708344. 10.Schaffer M, Mahamid J, Engel BD, Laugks T, Baumeister W, Plitzko JM.: Optimized cryo-focused ion beam sample preparation aimed at in situ structural studies of membrane proteins. J Struct Biol. 2017 197(2):73-82 doi: 10.1016/j.jsb.2016.07.010 11.Toro-Nahuelpan, M., Zagoriy, I., Senger, F. et al.: Tailoring cryo-electron microscopy grids by photo-micropatterning for in-cell structural studies. Nat Methods 17, 50–54 (2020). https://doi.org/10.1038/s41592-019-0630-5 12.Wan, W., Briggs, J. A. G.: Cryo-Electron Tomography and Subtomogram Averaging. Methods Enzymol. 2016 579:329-67. Doi: 10.1016/ bs.mie.2016.04.014. 13.Zhang, P.: Advances in cryo-electron tomography and subtomogram averaging and classification. Curr Opin Struct Biol. 2019 Oct 58:249-258. Doi: 10.1016/j.sbi.2019.05.021. 相关产品 UC Enuity 超薄切片机 徕卡显微咨询电话：400-630-7761 关于徕卡显微系统 徕卡显微系统的历史最早可追溯到19世纪，作为德国著名的光学制造企业，徕卡显微成像系统拥有170余年显微镜生产历史，逐步发展成为显微成像系统行业的领先的厂商之一。徕卡显微成像系统一贯注重产品研发和最新技术应用，并保证产品质量一直走在显微镜制造行业的前列。 徕卡显微系统始终与科学界保持密切联系，不断推出为客户度身定制的显微解决方案。徕卡显微成像系统主要分为三个业务部门：生命科学与研究显微、工业显微与手术显微部门。徕卡在欧洲、亚洲与北美有7大产品研发中心与6大生产基地，在二十多个国家设有销售及服务分支机构，总部位于德国维兹拉(Wetzlar)。

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冷冻干燥机是目前较为先进的一种物质脱水干燥的设备，其原理是将含水物质在低温下冻结，而后使其中的水份在真空状态下直接升华，并用冷凝的方法捕凝升华的水汽，达到物质脱水干燥的目的。冷冻干燥机也因此被广泛应用到各行各业. 冷冻干燥机应用范围： 食品行业：冷冻干燥机常用于果蔬、肉禽、水产、调味品、方便食品及名优特产等干燥，因此冷冻干燥机也称为食品冻干机，保持食品原有的色、香、味、形、新鲜度不变的目的，且复水性好，成品便于储存和运输，费用降低，保存期延长。 药材保健：在干燥蜂王浆、人参、龟、鳖、蚯蚓等营养保健品，采用真空冷冻干燥工艺，更好的保留了原有的营养价值，更使人们相信该营养品纯真自然。 制药行业：用于血清、血浆、疫苗、酶、抗生素、激素等中西药品的脱水与保存。 生物研究：利用真空冷冻干燥技术长期保存的血液、细菌、动脉、骨骼、皮肤、角膜、神经组织和各种器官，在使用时只需供给水份即可再生，仍保持其生物理特性。 文章原创:上海田枫实业有限公司 www.tfsye.com上海田枫实业有限公司,专业生产各类制冷设备，包括层析冷柜,冻干机，冷水机，超低温冰箱，恒温槽等，一流的专业，一流的服务，上海田枫是您的最佳选择！

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冷冻干燥是利用升华的原理进行干燥的一种技术，是将被干燥的物质在低温下快速冻结,然后在适当的真空环境下,使冻结的水分子直接升华成为水蒸气逸出的过程. 冷冻干燥得到的产物称作冻干物，该过程称作冻干。 物质在干燥前始终处于低温(冻结状态),同时冰晶均匀分布于物质中,升华过程不会因脱水而发生浓缩现象,避免了由水蒸气产生泡沫、氧化等副作用。干燥物质呈干海绵多孔状，体积基本不变，极易溶于水而恢复原状。在最大程度上防止干燥物质的理化和生物学方面的变性。 冷冻干燥机原理简单易懂，但是在应用在具体行业里时，却也有着很多的区别。 近代干燥机开始使用的是间歇操作的固定床式干燥机。19世纪中叶，洞道式干燥机的使用，标志着干燥机由间歇操作向连续操作方向的发展。回转圆筒干燥机则较好地实现了颗粒物料的搅动，干燥能力和强度得以提高。一些行业则分别发展了适应本行业要求的连续操作干燥机，如纺织、造纸行业的滚筒干燥机。 20世纪初期，乳品生产开始应用喷雾干燥机，为大规模干燥液态物料提供了有力的工具。40年代开始，随着流化技术的发展，高强度、高生产率的沸腾床和气流式干燥机相继出现。而冷冻升华、辐射和介电式干燥机则为满足特殊要求提供了新的手段。60年代开始发展了远红外和微波干燥机。用于进行干燥操作的机械设备类型很多，根据操作压力可分为常压和减压（减压干燥机也称真空干燥机）。根据操作方法可分为间歇式和连续式。根据干燥介质可分为空气、烟道气或其他干燥介质。根据运动（物料移动和干燥介质流动）方式可分为并流，逆流和错流。 按操作压力，干燥机分为常压干燥机和真空干燥机两类，在真空下操作可降低空间的湿分蒸汽分压而加速干燥过程，且可降低湿分沸点和物料干燥温度，蒸汽不易外泄，所以，真空干燥机适用于干燥热敏性、易氧化、易爆和有毒物料以及湿分蒸汽需要回收的场合。 在具体应用中，如：海参冻干，机械冻干，药物冻干，食品冻干，都是应用着不同的类型的冻干设备。 简单的说，就是冻干所需要技术条件，科技条件。难度越大，要求越高，产品的成本自然也更高，价格也更高。 产品的捕水量，最低温度也是有区别的。具体的需求量，还是要看产品的要求。

点击此处可了解更多产品详情：生物病理冷冻切片机　　生物病理冷冻切片机 ，是对人体及动植物组织作快速病理切片分析的设备。 它广泛应用于医院、 医学院、法医、动植物科研单位作病理诊断、分析、研究之用。　　　　生物病理冷冻切片机的性能特点：　　1、彩色液晶触摸显示屏，可分别显示切片总数量和切片总厚度、切片厚度、标本回缩值、温度控制及日期、 时间、温度、定时休眠开关机、手动及自动除霜等功能。　　2、人性化休眠功能:在选择休眠状态后，冷冻室温度可自动控制在-5 至-15℃之间，取消休眠后，可以在 15 分钟内达到切片温度。　　3、温度传感器自检功能 ，可自动检测传感器工作状态。　　4、双压缩机为冷冻箱、冷冻台、刀架及样本夹头、组织压平器五点分别制冷。　　5、刀架配彩色刀片推进器及护刀杆覆盖刀片全长 ，安全保护使用者。　　6、配置：X 轴 360° .Y 轴 12°万向旋转卡扣式组织夹头 ，安装组织更加快捷。　　7、防粘组织压平器加入制冷 ，温度可达-50° ，方便急冻组织 ，节省操作时间。　　8、单层加热玻璃视窗 ，有效防止水雾凝结。　　9、手轮定位 360°任意点锁紧功能。　　10、消毒方式： UV 紫外线消毒。　　　　生物病理冷冻切片机的主要组成部分：　　1. 该机上部分为微机控制部分及面板操作 ，温度显示 ，工作状态显示部分。　　2. 中间部分为低温冷冻室 ，为活检组织速冻 ，切片操作部分。　　3. 下半部分为压缩机组制冷部分。　　4. 中后部分为机械传动、 电机驱动部分。【莱恩德新品】生物病理冷冻切片机的性能特点

柠檬片冷冻干燥机|柠檬片冻干机|柠檬冷冻干燥机| 柠檬冷冻干燥机| 柠檬片冻干设备 近年来，柠檬片受到众多消费者的青睐，但目前市面上销售的柠檬片多为烘干或晒干品，不仅出现干缩及褐变现象，维生素、生理活性成分等热敏性营养素也大大损失。而以冻干机生产出色泽、风味、营养物质都得到较好保存且安全卫生的冻干柠檬片。故此，也被成为柠檬片冷冻干燥机或柠檬片冷冻干燥机。 用柠檬片冷冻干燥机加工的柠檬冻干片没有涩味，没有苦味（柠檬子含有柠檬苦素，是抗癌非常珍贵的产品。这儿说的没有苦味并非指柠檬本身带有的，是没有加工形成的苦味）。 柠檬片冷冻干燥机技术参数： 型号TF-SFD-75 有效干燥面积7.5㎡ 隔板层数7+1 隔板温度范围 -50℃至+70℃ 隔板温差 1℃ 隔板间距100mm 隔板尺寸915*1210*25mm 冷阱温度 -70℃(空载） 捕水能力75KG/24h 真空度 10Pa 整机功率 40KW(含电加热10KW) 柠檬片冷冻干燥机优势： 一．柠檬片冻干是在低温下进行，微生物之类不会发生变性或失去生物活力。 二．在低温下干燥时，柠檬片中的一些挥发性成分损失很小。 三．在冻干过程中，微生物的生长和酶的作用无法进行，因此能保持原来的性状。 四．加水后溶解迅速而完全，几乎立即恢复原来的性状。 五．由于干燥在真空下进行，氧气极少，因此一些易氧化的物质得到了保护，随时享受鲜果的感觉！ 转载请注明出处---上海田枫实业有限公司www.tfsye.com

冷冻干燥蛋白酶是在生物制药、生物化学实验和分子生物学研究等领域中常见的操作，该过程能够保留蛋白酶的活性，延长其保存时间。以下是冷冻干燥蛋白酶的一般操作流程：1. 准备工作：选择蛋白酶： 根据实验需求选择合适的蛋白酶，确保其适用于冷冻干燥的过程。准备样品： 准备含有蛋白酶的溶液。注意溶液的浓度和成分，确保其适用于冷冻干燥处理。 2. 冷冻：样品冷冻： 将蛋白酶溶液以合适的体积倒入冷冻盘或其他冷冻容器中，然后放入冷冻设备冷阱室中，确保冷冻过程中样品均匀冷却。冷冻温度： 控制冷冻温度，通常是零下温度，使蛋白酶迅速冻结。 3. 冷冻干燥：转移： 将冷冻的样品迅速从冷阱室内转移到冷冻干燥机的干燥架上。真空抽气： 启动冷冻干燥机的真空泵，建立真空环境，抽除样品中的水分。升温阶段： 开始升温（提供样品中水分升华时所需的热量），使蛋白酶在真空条件下升华，从而去除水分。等温阶段： 在升温后的一定温度下保持稳定，确保样品中的水分充分升华。 4. 收集和存储：冷冻干燥结束： 当冷冻干燥结束后，停止真空，关闭冷冻干燥机。收集样品： 从冷冻干燥机中取出样品。注意避免受潮，尽快妥善保存。存储： 将冷冻干燥后的蛋白酶样品存储在防潮、密封的容器中，最好在-20°C以下的低温环境中保存，以确保长期稳定性。 注意事项：操作过程中要防止样品过度升温，以免影响蛋白酶的活性。确保冷冻干燥机和其他设备的清洁和维护，以保证实验的准确性和重复性。操作过程中要避免样品受到空气湿度的影响，尽量在湿度低的环境中进行。这个操作流程是一般性的指导，具体操作可能因使用的冷冻干燥机型号和蛋白酶种类而略有不同。在操作过程中，请参考设备和试剂的使用说明书，确保按照正确的步骤进行操作。

项目编号：0773-2341SHHW0008/校内编号：招设2023A00015项目名称：上海交通大学大型冷冻切片机预算金额：270.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：270.0000000 万元（人民币）采购需求：设备名称： 大型冷冻切片机数量：1套设备用途：主要用于全身切片的低温大型切片机，用于定量研究临床前研究中标记的化合物、药品和生物制品的效果。它还可用于大型物体的解剖学和形态学分析，包括用于三维重建的冷冻切片。简要技术参数：2、整合了高精度，坚硬的不锈钢刀架，适用于样本至70mm的高度；其余详见“第八章货物需求一览表及技术规格”。交货期：签订后 3个月内；交付地点：上海交通大学用户指定地点合同履行期限：签订后3个月内本项目( 不接受 )联合体投标。1.采购人信息名称：上海交通大学地址：上海市闵行区东川路800号联系方式：招采办经办人：陈老师,86-21-54744366 技术联系人：王老师,86-021-629327792.采购代理机构信息名称：中金招标有限责任公司地址：上海市四平路200号盛泰国际大厦606室联系方式：宋晓飞、张莹莹、朱杨峰,86-21-66059798*1083.项目联系方式项目联系人：宋晓飞、张莹莹、朱杨峰电话：86-21-66059798*108

原位硅油冷冻干燥机：精确控制与高效保护的结合一、用途：　　原位硅油冷冻干燥机是一种广泛应用于食品、医药、化工等行业的先进设备。它以其出色的性能和高效能力，成为实现物料低温干燥、保持原有品质和延长储存周期的理想选择。　　二、原理：　　该产品利用了“减压降温”技术来进行低温干燥。首先，将待处理物料置于真空环境中，在减压条件下蒸发水分。然后，通过对硅油进行循环加热和降温，使得润湿在待处理物料表面的水分迅速被固化并转化为固态水。最后，在真空状态下通过恢复常压给予样品光辐射或微波加热使定向剂从乳液中释放出来, 以达到快速脱溕目标。　　三、性能特点：　　1. 精确控制：该设备配备了智能控制系统，可实时监测和调整各项参数如温度、压力和时间。操作人员可以根据需求进行精确设置，以实现最佳的干燥效果。　　2. 高效保护：该产品在干燥过程中能有效减少对物料的损伤。通过低温处理，能够很好地保留物料的营养成分、香气和口感，在同时降低细菌滋生的风险的情况下延长其储存周期。　　3. 广泛适用：该设备可用于各种食品、药品等材料的干燥处理。不同类型和状态（固体、液体或胶体）的样品均可以使用该产品进行高质量的干燥处理。　　4. 结构稳定耐用：设备采用优质材料制造，并经过严格测试，确保工作稳定并提供长期可靠使用。　　四、结论：　　原位硅油冷冻干燥机是一款功能强大且高效可靠的工业设备，在多个行业中都担当着关键角色。通过其精确控制和高效保护性能，它为企业提供了更好地保存产品质量和延长储存期的保障。无论是食品加工、医药生产还是化工领域，该产品都展示出了其重要性和价值。

应用专家 肖丽国 期待已久的华东电镜会于10月24日在美丽的宜兴东氿湖畔落下帷幕，徕卡显微系统分别在材料分会与生命科学分会两个分会场进行专题报道，为大家介绍Leica在不同研究领域中的电镜制样解决方案。 生命科学专场中UM应用专家肖丽国在大家的心头种了一把草，通过介绍Leica在Cryo TEM与Cryo SEM方向的解决方案和多个应用实例，为大家安利了一套全新的电镜制样设备。图1 生命科学分会场专题报道自2017年的诺贝尔化学奖颁布，冷冻电镜技术就以不可阻挡的态势走进大家的视野。Leica作为专业的电镜制样设备专家，在冷冻电镜制样上有着全流程的解决方案。 Cryo TEM在Cryo TEM方向，想要实现在黑白成像的冷冻透射电镜中快速找到目标小样品，以前是非常困难的，耗时又费力。Leica结合自身的光学成像优势，推出了一套冷冻光电联用系统Thunder Imager EM Cryo CLEM，能够实现低温光学荧光成像。通过与各类电镜进行软件和硬件上的联用，利用荧光与电镜位置叠加，实现在电镜下快速寻找和成像，极大地提高了工作效率。图2 Thunder Imager EM Cryo CLEM 图3 样品展示Cryo SEM在Cryo SEM方向，Leica拥有真正的真空冷冻传输系统EM VCT500，在对低温样品进行安全传输和转移的同时，可以将常温SEM升级为冷冻SEM，实现冷冻扫描观察。当然，扫描不仅可以观察表面，Leica冷冻断裂镀膜系统EM ACE600可以实现冷冻断裂，将低温样品敲断后镀膜，通过EM VCT500即可转移至Cryo SEM中进行冷冻断面观察，实现立体断裂成像，极大扩宽了应用范围。图4 Cryo VCT500制样技术解决方案 图5 样品展示如需了解更多内容，请返回点击右下角联系我们吧！

一切看起来作用微小的配件皆是一台合格的高低温试验箱的重要组成部分。其中油分离器的作用有两点，以下列出：　　作用一：分离制冷剂蒸气中挟带的冷冻机油　　高低温试验箱的压缩机与冷能器之间装有油分离器，压缩机的排气带有冷冻机油，因此油分离器是用来分离制冷剂蒸气中挟带的冷冻机油，使冷冻机油返回压缩机曲轴箱的。　　作用二：制冷系统回油　　冷冻机油随制冷剂进入制冷系统中，特别是进入冷凝器、蒸发器以后，将在传热表面形成油膜，从而影响换热设备的换热效果，并且容易引起膨胀阀和毛细管油堵，如果制冷系统回油不好，极有可能造成压缩机缺油而导致压缩机线圈烧毁或缸体损坏。因此，是否是高品质合理的冷冻机油直接影响高低温试验箱的寿命。　　由此可知，可靠的油分离器和冷冻机油对于高低温试验箱来说是非常重要的。

童艳丽今年的华东电镜会比以往时候来得更晚一些，经历了漫长的等待，终于10月23日在美丽的宜兴市东氿湖畔举行。会上徕卡纳米技术产品经理童艳丽以《连接即未来 徕卡真空冷冻传输系统》为题做了一个专题报告。报告结束后，老师们对此显示出浓厚的兴趣，纷纷前往展台咨询。徕卡真空冷冻传输系统之核心部分EM VCT500设计理念及其在冷冻扫描电镜，冷冻FIB，真空传输等三个应用方向的相关制样流程及应用实例。徕卡EM VCT500样品传输杆是真空冷冻传输系统的核心，它可以与徕卡各种电镜制样设备相连接，依据样品应用需求实现各种方式样品制备；另一方面，它可以与各种外部设备/分析仪器相连接，依据样品应用需求实现各种方式分析检测。 徕卡EM VCT500样品传输杆是一款货真价实的真空冷冻传输系统，可以长时间保持高真空和低温，并且通过一系列紧密的内部硬件设计及图形化操作界面，实现用户直觉化操作，轻松实现真空冷冻传输。 Cryo-SEM应用方向一个经典制样流程： 如需了解更多详情，可咨询徕卡客户服务热线：400-630-7761.

p　　作者：黄岚青，刘海广(北京计算科学研究中心 复杂系统研究部)/pp　　span style="background-color: rgb(112, 48, 160) color: rgb(255, 255, 255) "strong1 引言/strong/span/pp　　在低温下使用透射电子显微镜观察样品的显微技术，就叫做冷冻电子显微镜技术，简称冷冻电镜(cryo-electron microscopy， cryo-EM)。冷冻电镜是重要的结构生物学研究方法，它与另外两种技术：X射线晶体学(X-ray crystallography)和核磁共振(nuclear magnetic resonance，NMR)一起构成了高分辨率结构生物学研究的基础，在获得生物大分子的结构并揭示其功能方面极为重要。/pp　　电子显微三维重构技术起源于1968 年，D.J. De Rosier 和Aaron Klug 在Nature 上发表了一篇关于利用电子显微镜照片重构T4 噬菌体尾部三维结构的著名论文，提出并建立了电子显微三维重构的一般概念和方法。Aaron Klug 本人也因为这个开创性的工作获得了1982 年的诺贝尔化学奖。/pp　　为了降低高能电子对分子结构的损伤，Kenneth A. Taylor 和Robert M. Glaeser 于1974 年提出了冷冻电镜技术，并且用于实验研究。经过三十多年的发展，冷冻电镜技术已经成为研究生物大分子结构与功能的强有力手段。冷冻电镜本质上是电子散射机制，基本原理就是把样品冻起来然后保持低温放进显微镜里面，利用相干的电子作为光源对分子样品进行测量，透过样品和附近的冰层，透镜系统把散射信号转换为放大的图像在探测器上记录下来，最后进行信号处理，得到样品的三维结构。/pp　　在超低温的条件下，电子带来的辐射损伤被有效控制。即便如此，分子样品所能承受的辐射剂量也是非常低的，导致信噪比非常低。另外，随着观测的进行，额外的电子会累积而造成分子的移动，导致获得的图像变得模糊。这就好比用一个简单的傻瓜相机拍摄在雨中飞驰的子弹，得到的影像必然是模糊的并且充满噪音。因此，冷冻电镜的方法技术在很长时间内只能确定个头比较大的样品的结构，比如病毒颗粒的结构，而且通常分辨率都不高。然而随着工程技术和算法的不断发展，能够确定的分辨率也越来越高(图1(a))，2016 年发布的谷氨酸脱氢酶结构的分辨率甚至已经达到了1.8 Å 。与此同时，也有越来越多的通过冷冻电镜技术得到的研究成果发表在高水平的期刊上(图1(b))，冷冻电镜正备受科学界的关注。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/5b2ef847-cad0-4d88-b1ad-ebf14bd21e9c.jpg" title="1.jpg"//pp　　图1 冷冻电镜技术和单颗粒重构技术越来越备受关注(统计数据来源于EMDataBank )(a)不同年份中利用冷冻电镜单颗粒重构技术能够达到的最高分辨率 (b)通过冷冻电镜技术进行的研究成果在不同杂志上发表的论文数/pp　　在最近几年，冷冻电镜技术有了革命性的进步，主要得益于三个方面的突破。首先是样品制备，通过利用薄膜碳层甚至石墨烯可以用更薄的冰层包裹分子样品来提高信噪比。第二个突破是电子的探测技术，也就是电子探测器的发明。在300 keV 电子的轰击下，传统的器件都会被高能量打坏，因此在电子探测器出现之前，冷冻电镜中使用的CCD相机需要将电子打在探测器上变成光信号，再通过CCD 把光信号转成电信号后得到图像，“电光—光电”转换的过程降低了信噪比。而现在电子探测器能够直接探测电子数量，同时，互补型金属氧化物半导体(CMOS)感光元件的应用使得探测器支持电影模式(movie mode)，可以在一秒钟之内获得几十张投影图片。通过后期对样品进行漂移修正，再把这几十张图片叠加起来，从而大幅提高成像的信噪比。模糊的子弹一下子变得清晰，冷冻电镜的分辨率不断上升。第三个突破是计算能力的提高和软件算法的进步。冷冻电镜的模型重构通常需要对几万甚至几十万张投影图片进行分析、组装和优化。这需要先进的计算资源配合有效的算法才能实现。基于贝叶斯理论的模型重构框架解决了这个问题，我们在下文中详细介绍。综上所述，冷冻电镜技术不仅提高了空间分辨率，而且可以应用于很多以前不能解决的生物大分子的结构研究。/pp　　具有里程碑意义的成果是，2013 年加州大学旧金山分校(UCSF) 程亦凡和David Julius 的研究组首次得到膜蛋白TRPV1 的3.4 Å 近原子级别高分辨率三维结构，结果发表在Nature 上。我国在冷冻电镜的应用领域也有很大突破，代表性工作包括清华大学的施一公研究组和剑桥大学MRC 实验室Sjors H.W. Scheres 研究组合作在2015 年获得的γ 分泌酶复合物结构( 图2(c))， 以及2015 年清华大学高宁研究组和香港科技大学戴碧瓘研究组合作得到的3.8 Å 的真核生物MCM2-7 复合物结构 2015 年北京大学毛有东研究组、欧阳颀研究组与哈佛医学院吴皓研究组合作得到炎症复合体的高分辨率三维结构(图2(a)) 2014 年中国科学院生物物理研究所朱平研究组和李国红研究组合作得到的30 nm 染色质左手双螺旋高级结构(图2(b))以及2016 年中国科学院生物物理研究所柳振峰、李梅、章新政三个研究组合作得到3.2 Å 的捕光复合物II 型膜蛋白超级复合体结构。这些成果在结构生物领域得到巨大的反响，这也使得冷冻电镜高分辨率成像技术获得空前的关注。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/44d05be3-281b-4507-b0fc-9d200025422f.jpg" title="2.jpg"//pp　　图2 我国在冷冻电镜领域中获得高质量的研究成果(a)近原子分辨率的炎症复合体结构(图中NBD为核酸结合结构域，HD1 为螺旋结构域-1，WHD为翼螺旋结构域，HD2 为螺旋结构域-2，LRR为亮氨酸重复序列) (b)30 nm 染色质左手双螺旋高级结构 (c)3.4 Å 的人源γ 分泌酶复合物结构(图中NCT是一种I 型单次跨膜糖蛋白，APH-1 为前咽缺陷蛋白-1，PS1为早老素-1，PEN-2 为早老素增强子-2)/pp　strongspan style="background-color: rgb(112, 48, 160) color: rgb(255, 255, 255) "　2 图像处理技术/span/strong/pp　　经过多年的发展，目前冷冻电镜的数据处理部分主要包含了以下的流程(图3)：/pp　　(1) 衬度传递函数的修正(CTF correction)/pp　　(2) 样品分子投影数据的筛选(particle selection)/pp　　(3) 二维投影数据的分类和降噪(2D analysis)/pp　　(4) 三维模型的重构和优化(3D reconstruction and refinement)/pp　　(5) 多重构象的结构分析(heterogeneity analysis)/pp　　(6) 对重建结构分辨率的分析(structure resolution assessment)/pp　　(7) 结合生物化学原理和实验数据对三维结构的解读(model interpretation and validation)/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/ef81cf1e-580c-4eda-9e77-e2edc542f953.jpg" title="3.jpg"//pp style="text-align: center "　　图3 冷冻电镜数据分析处理流程/pp　　图像处理软件的发展对冷冻电镜单颗粒重构技术极其重要，当前广泛使用的电镜分析软件系统主要包括SPIDER，EMAN2， FREALIGN，SPARX，RELION等。对于刚刚接触单颗粒重构技术的人来说，更偏好集成的软件套装来完成整个分析流程。我们在表1 中列出了大部分主流的综合冷冻电镜图像处理软件，以供参考。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/f4fafde5-da41-422a-acc4-bcd118be0c8e.jpg" title="4.jpg"//pp style="text-align: center "　　表1 冷冻电镜中流行的图像处理软件/pp　　strong2.1 衬度传递函数估计与修正/strong/pp　　衬度传递函数(contrast transfer function，CTF)是在数学上描述通过透射电子显微镜得到样品图像上的像差变化。准确地判断衬度传递函数对于确认显微图像的质量以及后续的三维结构重建极为重要。常用的估算衬度传递函数的参数软件是CTFFIND4。确定了CTF 的参数以后，就可以对采集到的冷冻电镜图像进行修正。这个修正过程其实就是图像处理中的图像复原技术。/pp　　strong2.2 颗粒挑选/strong/pp　　接下来需要从原始数据中筛选出颗粒投影，也被称为“颗粒挑选”，颗粒挑选的好坏也将影响所有后续的分析和处理过程，是一个重要并且繁琐的步骤。颗粒挑选方式可以分为手动挑选、半自动挑选和完全自动挑选这几种。/pp　　在早期的分析中，对于结构的了解还非常少，优先考虑的都是人工挑选。但是自动的颗粒图像获取方法的出现使得在很短时间内可以收集数十万张颗粒图像，人工挑选大量的颗粒图像不太现实，并且人工的挑选通常会过于集中于某一类颗粒图像，导致遗漏和偏差。/pp　　strong半自动和全自动的方法主要有以下三类：/strong/pp　　(1)通过例如降噪、反衬增强、边缘算子等图像形态学方法搜索区域，基于数字图像处理学的原理，将颗粒图像与背景分离开来。/pp　　(2)基于模板的方法，通过扫描数据图像和已知的模板比较来挑选出潜在的颗粒图像，模板的来源通常为手动选出的数据图像中较为清晰的颗粒图像，或者是已知结构的投影。/pp　　(3)结合无模板和有模板的方法，通过一些有监督的机器学习算法进行颗粒挑选。/pp　　随着图像识别领域中深度学习方法的流行，各类基于深度学习的颗粒识别框架也被引入到颗粒挑选的过程中。随着深度学习方法的发展，相信如何把深度学习方法应用到单颗粒冷冻电镜图像分析领域的研究将会越来越多。/pp　　strong2.3 二维图像分析——颗粒图像的匹配与分类/strong/pp　　二维颗粒图像的分类是获取三维结构过程的第一步。对二维图像的分析包括两部分：颗粒图像的匹配和颗粒图像的分类。/pp　　匹配的过程通常会对颗粒图像应用一些变换操作，通过关联函数去判断不同颗粒图像之间的相似程度。图像匹配的算法主要分为两种，即不依赖模型的方法和基于模型的方法，取决于是否存在利用样本先验信息得到的模板。/pp　　随着图像匹配的完成，颗粒图像需要进行分类。主要利用多元统计分析和主成分分析方法等算法，其他流行的二维颗粒分类技术还有神经网络分类，将图像在二维空间自组织映射(self-organising mapping，SOM)再进行分类和排序。/pp　　二维图像分析的目的是，首先通过图像匹配消除旋转和平移的误差，利用类内紧致、类间离散的原则进行图像分类，最终可以对类内颗粒图像进行平均，提高信噪比，从而实现对高分辨率三维结构的构建。/pp　　strong2.4 模型重构和优化/strong/pp　　模型三维重构的基础是中心截面定理，重构过程中的关键问题是如何确定每个颗粒图像的空间角(orientation determination)。大多数模型重构和优化算法都是基于投影匹配(projection matching)的迭代方法。简单说就是，先利用粗糙的三维结构模型，进行投影得到参考的图像，和实验颗粒图像进行比对，根据结果来更新空间方位参数，继而构造新的三维结构，对实验图像的空间方位修正，形成迭代的过程，直至收敛就获得了最终的三维模型。/pp　　strong2.5 分辨率的确定及二级结构的确定/strong/pp　　在模型优化的过程中，通常有很多指标给出结构的分辨率信息。目前一个较为广泛使用的分辨率信息参数是被称为傅里叶壳层关联函数(Fourier shell correlation，FSC)曲线，并通过在曲线上选取一个合适的阈值来判定分辨率。/pp　　在模型优化中经常伴随着过拟合的问题。过拟合的出现通常由于在优化过程时无法分辨“噪声”与“信号”。为了避免过拟合对分辨率的误判，最近一种被称为“黄金标准”(gold standard)的优化过程开始被广泛使用。/pp　　根据不同的分辨率，可以从结构中得到不同的信息量。按照分辨率数值大致分为三个范围：/pp　　(1)结构分辨率大于10 Å 的生物大分子结构被视为低分辨率的结构，在低分辨率的结构范围内只观察得到一个大致的整体形状，以及有可能分辨出主要成分的相互位置关系。/pp　　(2)一个中等分辨率的生物大分子结构精度大约在4—10 Å 之间，在这个分辨率范围内的生物大分子结构已经可以得到一些二级结构的信息和分辨出大部分组成结构的相对位置关系。分子结构之间如果存在构象变化也可以分辨出来。/pp　　(3)高精度甚至是近原子级别的分子结构分辨率可以达到4 Å 以下。在高分辨率的三维结构中，可以准确地看见如α肽链等的二级蛋白质结构以及部分单独的残基，多肽链的结构变得清晰起来。同时高分辨率的分子结构可以描述精确的构象变化。/pp　　总之，FSC 曲线等标准提供的分辨率是一个有指导意义的数字，不可作为绝对参考来评价所获得的模型质量，需要批判地对待，尤其是要与生物分子系统的生物化学知识相结合。/pp　　strong2.6 三维结构的多构象性和动态分析/strong/pp　　生物大分子通常具有内禀的柔性，所以生物分子的动态结构变化以及结构的不均一性一直是结构生物学的研究重点之一。在晶体状态下，生物分子的结构变化被晶格约束，一般只提供一个静态的结构和有限的动力学参数。冷冻电镜相比晶体学方法的优势在于可以捕捉生物分子在溶液中的形态，并记录下不同构象下的投影。因此针对冷冻电镜的数据可以进行多构象的重构，现有的一些算法是通过聚类分析、最大似然法分析等对多构象进行分析，得到的生物大分子结构形态和构象差异还需要结合分子功能来检验分子结构的合理性。/pp　　strongspan style="background-color: rgb(112, 48, 160) color: rgb(255, 255, 255) "3 最新进展和突破/span/strong/pp　　strong3.1 最大似然估计理论/strong/pp　　近年来在单颗粒分析中取得重大突破的应当是最大似然估计(maximum likelihood)理论。最大似然估计的理论可以贯彻整个单颗粒技术图像分析的过程，在图像匹配，2D、3D分类 和模型优化上均可以应用，是一个强有力的理论工具。最大似然估计的算法已经在RELION、FREALIGN 等软件中实现，方便普通用户使用，这对于推动冷冻电镜成像技术的应用有重大意义，近三四年来有许多突破性的近原子级别分辨率的分子结构大多是由基于最大似然估计理论的分析软件得到。/pp　　3.1.1 减少计算需求/pp　　最大似然估计算法的计算量很大，如何降低计算量是一个重要问题。过多的计算资源消耗曾经阻碍这个方法在冷冻电镜单颗粒重构中的广泛应用。在减少最大似然算法在冷冻电镜应用中的计算需求方面，有两个重要的贡献是空间降维(domain reduction)算法和网格插值(grid interpolation)算法。/pp　　我们最近在研究一个新的方法来对旋转参数进行分步处理，初步的结果显示这种方法可以把计算复杂度降低一个维度，这个方法可很好地应用于高信噪比的数据处理，但对于低信噪比的数据分析还需要对该方法进行改进。/pp　　3.1.2 对最大似然方法的未来展望/pp　　在未来的研究中，关注点是减少计算的耗时和增加准确度。通用图形处理器(GPU)的应用和CUDA 编程框架已经显示出了在高性能计算领域的威力，研究表明GPU 技术可以显著减少计算时间，而RELION 也将发布支持GPU 计算的2.0 版本。/pp　　在加快计算速度的同时，提高模型的重构的准确性则更为重要。如何提高颗粒图像的准确性以及最大似然方法在这些方面的应用还有待深入探索。总而言之，最大似然方法独特的、可扩展的统计理论框架可以适用在冷冻电镜的各种问题上，如多构象、低噪声、信息缺失中均有很好的应用。/pp　　strong3.2 流形嵌入方法(Manifold Embedding)/strong/pp　　自然界的分子过程通常是连续的，比如三磷酸腺苷(ATP)合成酶等分子结构的状态变化通常都是连续的。现有的方法只能得到有限的、若干个离散的构象变化，限制了我们对于分子结构的进一步观察。而流形嵌入法则是通过将颗粒图像映射到具有特定拓扑结构的参数空间(manifold space)，可以分辨出更为细致的动力学变化，进而实现对生物分子连续的结构变化过程的研究。Ali Dashti 等人已经利用这种方法成功刻画出核糖体的结构变化路径。/pp　　strong3.3 揭开表面看实质/strong/pp　　冷冻电镜对更为复杂的结构并没有很好的处理方式，在一些分子量比较大，包含多层的病毒结构研究中，一直没有高分辨率的三维模型，这也是由于病毒普遍具有对称失配的特性，基因结构被壳体完全覆盖，无法通过二维图形处理的方式对内部结构直接进行重构。刘红荣教授通过改进衬度分离方法展示出了解决该类问题的途径，其发展的新方法已经成功应用在一个多面体衣壳NCPV的病毒颗粒(图4)上，通过该重构方法，使得外部的衣壳结构(图4(a))和内部的基因组结构(图4(b))分离，成功得到包含在内部的dsRNA 近原子级高分辨率结构和分布。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/7ab0c5f3-c403-4231-924f-9900a3758eb7.jpg" title="5.jpg"//pp　　图4 利用衬度分离方法得到对称失配情形下的病毒颗粒结构(a)外部的衣壳结构 (b)内部的基因组结构/pp　　strong3.4 罗马不是一天建成的(Building Protein in One Day)/strong/pp　　最近的研究成果显示，最大似然估计算法能够更好更快地完成三维重构，多伦多大学的Marcus A. Brubaker 教授针对最大似然估计算法提出了优化，有效地缩短了三维重构所需的时间。对传统迭代算法极度依赖于初始模型结构的缺点进行改进，同时通过采样优化的方式降低了计算量，减少计算时间，据称这些优化可以达到100000倍的加速，利用一台计算机工作站在一天内就能完成模型重构。/pp　strongspan style="background-color: rgb(112, 48, 160) color: rgb(255, 255, 255) "　4 展望与总结/span/strong/pp　　冷冻电子显微镜技术已经发展成为一个成熟的方法，应用于各种复杂的生物分子体系的高分辨结构研究。按照目前的发展势头，解决生物分子结构组(structural proteome)的问题已经不是遥不可及的了。在解决单一静态结构的基础上，冷冻电镜也展示了其研究多构象体系的潜力。下面对冷冻电镜在结构生物学研究领域的应用做一些大胆的展望，希望能抛砖引玉。/pp　　strong4.1 解决膜蛋白的结构/strong/pp　　由于膜蛋白是镶嵌在磷脂分子构成的细胞膜内，目前在冷冻电镜领域的样品制备还没有很好的处理方法，因此还很少见到对膜蛋白的结构解析。随着技术的发展，新的试剂分子或者纳米尺度的容器可以用来制备单一性很高的稳定的细胞膜以及镶嵌在内的膜蛋白。这样就可以利用冷冻电镜的方法对膜蛋白进行结构研究。目前在纳米盘(nanodiscs)的研究领域已经取得了一定的进展，对/pp　　冷冻电镜解析高精度的膜蛋白结构，我们拭目以待。/pp　strong　4.2 细胞内分子结构测定：从溶液内(in vitro)到细胞内(in situ)/strong/pp　　当前的高分辨分子结构基本都是在溶液中提纯出来的分子样品，也就是通常所说的in vitro 实验。现在可以利用快速冷冻的方法把细胞固定，再用高能粒子枪对细胞进行高精度切片。在细胞的某些部位，常常有大量同类分子聚集，比如在内质网(endoplasmic reticulum，ER)部分有很多核糖体，在细胞骨架上会有大量的肌动蛋白(actin)分子。对这些切片进行成像研究可以获取这些分子在细胞环境的结构信息。/pp　strong　4.3 细胞结构和分子在细胞内的分布：从部分到整体/strong/pp　　电镜可以用来做断层成像(cryogenic computed tomography，cryo-CT)，应用于亚细胞层面的研究，比如细胞器的结构，蛋白质分子的分布，以及一些细胞骨架的构成。与超低温样品操作结合，cryo-CT 可以提供更高分辨率的信息，衔接分子层面和细胞层面的知识，对于了解细胞功能至关重要。在电镜成像研究领域，这将是一个有广阔前景的课题。/pp　strong　4.4 多构象的识别和自由能景观确定/strong/pp　　人们开始不满足于近原子级别分辨率能够提供的信息，想要进一步刻画分子结构连续变化的状态。得益于冷冻电镜的成像特性，相对其他技术而言，冷冻电镜技术在时间尺度的系综上具有优势。在冷冻电镜下分子结构的动力学研究中，有两个值得关注的趋势，分别是能够获取分子结构“ 慢” 反应过程(10—1000 ms) 时间分辨(time-resolved)的冷冻电镜技术，以及能够分析出连续构象变化的分类算法。获取短期反应过程(10—1000 ms)分子结构的基础是在准备样本过程中分子反应的速度慢于冷冻样本的时间，目前混合喷雾(mixing-spraying)等快速冷冻技术的实现使得一些较慢的反应过程可以看到动力学变化。而流形嵌入算法在分类过程中取得突破，在更好地利用冷冻电镜观察分子的平衡态结构动力学变化和展现自由能景观上取得了令人鼓舞的成果。/pp　strong　4.5 从静态结构到动态分子电影/strong/pp　　生物分子在室温下是活跃的，而且大多数的分子功能是通过结构的变化来实现的。基于X射线， 尤其是最近发展的X 射线自由电子激光(XFEL)的结构生物学的研究重点之一便是实现时间分辨的结构生物学研究(time-resolved structure determination)。到目前为止，基于X 射线的研究取得了很大的进展，但主要还是局限在对晶体的衍射方面，比如对光合作用过程中水分子分解的研究和光敏黄蛋白的光吸收过程的研究。三维冷冻电镜的单颗粒成像技术最有希望在单分子水平上实现对时间分辨的结构变化研究，同时，这对于样品制备和实验操作提出了非常高的要求。/pp　strong　5 结束语/strong/pp　　冷冻电镜的技术突破及其在生物分子结构领域的应用把我们对分子生物学的研究推进了一大步，开始探索未知的区域。立足于解决单一构象的基础，对多构象以及动力学过程和热力学的研究也需要展开，这需要对现有技术进行提升并与其他方法进行结合，计算建模和模拟的方法也需要紧密结合起来，实现对生物分子系统的集成研究。/pp　　致谢 感谢北京大学欧阳颀教授对文章写作提出的宝贵意见。/p

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冷冻电镜+清华大学=CNS？在网络上时常能看见“冷冻电镜+清华大学=CNS”（Cell+Nature+Science，三大顶刊）的公式。这是在暗讽施一公从国外买回冷冻电镜后，接连在顶级期刊上发表论文。这种说法更多是出于嫉妒，设备与人之间是相辅相成的，就像我们承认高科技跑鞋对运动员的帮助，但我们依然会把赞颂送给博尔特这样的运动员而非跑鞋。不只是施一公，作为我国冷冻电镜的先行者，中国科学院院士隋森芳参与建设的清华大学冷冻电镜平台已成为世界上水平最高的冷冻电镜平台之一。隋森芳取得了一系列具有国际影响力的科研成果，即便年过七旬，依然奋战在科研前线。2017年，为表彰其在中国冷冻电镜领域的贡献，隋森芳被授予中国冷冻电镜终身成就奖。由此可以看出冷冻电镜这个仪器本身的重要性。目前，全世界只有美国赛默飞、日电和日立能生产，国内仿造都仿不出来，就连低端的扫描电镜，国产份额也不足10%。从另外一个角度来说，一旦该设备被国外卡脖子，那么国内相关领域的科研工作都要停摆。冷冻电镜改变了什么学术差距会因为科学仪器而拉开吗？答案是肯定的，截至2017年的诺贝尔奖自然科学获奖项目中，因发明科学仪器而获奖的占11%。其中72%的物理学奖、81%的化学奖和95%的生理学或医学奖都是借助尖端科学仪器来完成的。回到冷冻电镜本身，它是近年来生物学里比较热门的技术之一，是电子显微镜的一种。简单来说，就是能把样品速冻后进行观察，这样干扰更小精度更高。它是研究蛋白质结构的重要工具，一经问世就成了科研人员的最佳拍档。蛋白质是一切生命的物质基础，生命活动本质上都是蛋白质功能的体现，为了了解蛋白质的功能，从而解开生命的奥秘，就必须先了解蛋白质的结构，然而这并不容易。蛋白质这种大分子直径长不过100nm并且相邻原子间距不超过1nm，而可见光的最短波长也有380nm，也就是说，无论是人眼还是一般的光学显微镜都无法看清蛋白质的结构。在冷冻电镜之前，科研人员采用X射线射击分子样品，得到衍射照片，通过照片来分析大分子的微观结构。这种方式有个前提条件是需要样品分子能够结晶，形成稳定的有序晶体。而蛋白质大分子由于分子链太长，非常容易扭曲缠结，因而难以结晶。因此，不需要结晶就能拍照的电镜应运而生。可是大分子又因为布朗运动难以固定，所以有科学家想到了用低温冷冻的方式固定大分子，进行拍照。拍到的照片经过电脑处理，得出大分子的3D模型。从冷冻电镜诞生至今，使用此技术解析出的蛋白质结构已经超过一万种，这些成果极大地推动了生命科学的进步，同时也为很多疫苗和药物的研发提供了帮助。例如近几年投入使用的多款新冠疫苗，之所以能够如此快速地研发，离不开科研人员利用冷冻电镜解析出新冠S蛋白结构，从而提升了疫苗开发的针对性。冷冻电镜的价值还未完全展现随着冷冻电镜技术的持续进化，在药物发现和研发方面的应用将进一步打开。冷冻电镜技术对于基于结构的药物设计有着重要的帮助。对于药物研发人员来说，了解靶点的3D结构信息，可以快速建立化合物的构效关系。靶点的选取和结构解析直接决定了药物开发的成败。以经典的GPCR蛋白家族为例，GPCR即G蛋白偶联受体，是一大类膜蛋白受体的统称。广泛分布在人体内，功能复杂，与多种疾病的发生和进展过程都有所关联。目前FDA批准的药物中有超过30%是以GPCR蛋白为靶向。传统的X射线衍射方式解析GPCR蛋白的结构非常困难，在结晶过程中GPCR蛋白容易发生突变。而冷冻电镜可以直接用来解析经过处理后在生化上性质稳定的膜蛋白，并获得处于或者接近生理状态的蛋白结构。冷冻电镜在解析庞杂的膜蛋白结构的能力更加突出，并且已有大量的高分辨率结构被成功解析。冷冻电镜正在为越来越多的难结晶、甚至不可结晶的靶点进行解析，如分子量更大、更动态的蛋白质和蛋白质复合物。此外，冷冻电镜技术在开发抗体疗法、小分子药物和诊断方面的应用将会越来越多。不仅仅是生物学，冷冻电镜的广泛应用才刚开始。冷冻电镜作为结构生物学的科研工具，终极目标是了解生命的本质以及药物的发展，但在生物学之外，冷冻电镜未来还将在材料科学等诸多领域展示自身价值。目前，国内外高校的冷冻电镜在满足生命科学研究的前提下，积极探索其在其他学科的发展应用。早在2017年，斯坦福大学的研究团队就利用冷冻电镜对电池材料进行观察，掀起了冷冻电镜应用在材料学研究中的浪潮。锂枝晶是锂电池中最大的安全隐患，但锂元素非常活泼、对环境敏感的特质使得从原子层面解析锂枝晶的生长机理成为一个极具挑战的课题。受到冷冻电镜观察敏感生物材料的启发，研究团队使用冷冻电镜技术首次获得了锂枝晶原子分辨率级别的结构图像，还原了锂金属在温和环境下的结构，证明了冷冻电镜技术可以有效地对脆弱、不稳定的电池材料进行高分辨率表征，并且保持它们在真实电池中的原始状态。斯坦福大学的研究团队总结了近年来冷冻电镜技术在材料和纳米科学中的应用进展，发现随着冷冻电镜技术的日臻进步，在电池、聚合物、金属有机骨架、钙钛矿太阳能电池、电催化剂、量子材料等多个领域中长期悬而未决的问题，都能通过冷冻电镜技术来解答。作为一种低信号源激发测试技术，冷冻电镜技术在一些对电子束、热敏感材料，如钙钛矿材料、高分子材料、量子点等精细结构的物理表征与机理研究中也具有巨大的应用潜力。随着硬件设备与算法的改进，这项引领结构生物化学研究迈入新纪元的技术，未来必定拥有更加广阔的应用前景，甚至成为材料和纳米科学研究中的基础工具。市场需求旺盛虽然有卡脖子风险，但市场需求逐年递增。据发改委统计的2016年~2019年国内200万元以上科学仪器的采购数据，在光学显微镜领域，国产化率为0%；在电子显微镜领域，国产化率仅为4.42%。其他科学仪器如X射线类仪器（1.49%）、质谱类仪器（1.19%）、光谱-色谱（0.24%）。这些数据说明了一个现实，多种高端科学仪器基本被国外品牌所垄断，有着极高的“卡脖子”风险。2016年~2019年国内200万元以上科学仪器的采购统计，数据源于发改委然而，需求是实打实存在的。随着全球对生命科学、材料研究的探索和研究持续深入，国内众多高校、科研院所、半导体工业领域对于冷冻电镜的需求日益增长。从中国政府采购网搜索近几年冷冻电镜的中标数据可以清晰地看到，赛默飞的中标率极高，产品主要为200kV和300kV冷冻电镜。从中标数量来看，300kV产品的需求更加旺盛，因为300kV机型是进行结构分析的核心机型，而200kV产品通常用于样品中等分辨率解析和冷冻样品筛选，与300kV产品配套使用。从采购单位来看，包括复旦大学、河南大学、北大医学部、山东第一医科大学、浙江大学、华中科技大学、武汉大学、中国疾控中心、中科院物理研究所、中科院化学研究所等高校和科研院所都是采购的主力。赛默飞的300kV Krios G4、200kV Glacios是中标最多的产品。不仅是冷冻电镜本身，它还带动了周边产品和服务市场。比如实验室改造，像复旦大学冷冻电镜平台建设工程、四川大学冷冻电镜平台项目中标金额都超过千万元。由于冷冻电镜会产生海量数据，因此还需配套建设数据处理系统，复旦大学、南方科技大学、清华大学的相关项目中标金额都超过2000万元。仅看2022年的数据，国内中标17套冷冻电镜，赛默飞再次包揽，总中标金额超7亿元。除了广州实验室和山东第一医科大学分别采购了3套和2套300kV产品外，其他采购单位皆为200kV和300kV配套采购。此外，还有华中科技大学生物冷冻电镜平台这样的打包采购方案，总金额近1.3亿元。早在上世纪90年代初，美国商业部国家标准局发表过一份报告：仪器仪表工业总产值只占工业总产值的4%，但它对国民经济的影响达到66%。仪器行业，体量虽然不大，却有着“四两拨千斤”的效果。科学仪器是科学研究的基础工具，也是科技成果创新的重要形式，还是国民经济发展的重要支撑。这样重要的领域，需要国货尽快突围。国产替代尚需时日如此重要的一个科学仪器，国产品牌的话语权约等于零。以冷冻电镜为代表的科学仪器，被称为科学家的“眼睛”，是高端制造业皇冠上的明珠，然而这个市场却被海外品牌所垄断。据科技日报报道，近乎99%的科学仪器类电子显微镜市场份额被全球五家公司所占据。2020年，这类产品的全球市场销售规模约为35亿美金左右，其中国内市场约为60亿元人民币，可即使是最头部的国内公司，也只能从这块蛋糕中分走1%~2%的份额。这种规模的营收甚至还不足以覆盖研发上的投入。科学仪器的研发是场马拉松，跨国公司已经起跑了很久，国内企业尚在热身阶段，追赶难度巨大。冷冻电镜技术从上世纪80年代出现到如今已走过40余年的发展路程。而我国从2009年清华大学开始发展冷冻电镜的应用研究，购入亚洲首台冷冻电镜，到2018年南方科技大学总投资3.93亿元成立冷冻电镜中心，再到2021年国内采购冷冻电镜10套，2022年采购17套。国内众多高校与科研机构引进高端冷冻电镜用于科研不过10余年，相关人才稀缺，更谈不上国产化了。目前，冷冻电镜的核心零部件、设备整机、配套设备，分析软件和电镜数据库，几乎全部依赖进口。相关从业人员都是在进口设备搭建的“空中楼阁”上做研究，一旦被卡脖子，相关工作就不得不停滞。从技术发展而言，300kV和200kV产品技术门槛较高，而100kV或120kV产品打破了对于高电压的需求，电镜整体价格得以控制在300kV产品的十分之一，尽管产品性能稍逊，但亦可满足大部分的应用需求，六七百万的价格也比动辄六七千万的高端产品更容易普及。目前，国内已有团队针对此类产品进行研发。从市场角度而言，商业化的冷冻电镜服务平台或将得到良好的发展空间。如同20年前，人类第一组全基因组测序花费了30亿美元，而20年后的今天只需花费500美元。电镜的发展也将经历类似的效率革命。虽然包括冷冻电镜在内的电子显微镜有95%的产品都是进口，但已有企业着手研究其中核心零部件的国产化。如大束科技近年来自主研发了一系列电镜核心零部件，尤其针对部分消耗型部件做到了国产化，例如液态镓离子源、电子枪离子枪配件、光阑等。在最极端的情况下，即使在国内已经安装的进口电镜原厂家不再提供配件，相关产品也能保障这些进口电镜正常运行。在整机层面，也有聚束科技这样世界上少数几家能够独立设计和生产高端场发射电子显微镜整套系统的公司，但整体营收规模尚显弱小。如何破局？不仅仅是电子显微镜，在整个科学仪器层面，我国都处于落后局面。在全球Top20的仪器厂家中，8家来自美国，5家来自日本，德国和瑞士各有3家，还有1家英国企业，没有一家中国企业入选。仪器是认识世界的工具，是科学家洞察世界奥秘的一大助力，也是研发人员开发新产品的重要武器。从科研人员的角度，只要资金允许，用同行都认可的进口品牌仪器和设备更加省心，留给国产仪器的空间自然不大，不用就没有反馈、没有反馈就无法迭代，不能迭代产品力自然下降，产品力下降后用的人就更少，恶性循环就此产生。以科学仪器中的重要分支实验室分析仪器为例，全球实验分析仪器行业大约有700亿美金的规模，而中国市场总量仅占全球的7%，约为400亿人民币的规模。这个市场又被近20种不同类别的仪器所占据，其中体量较大的质谱仪也不过100亿规模。国产产品还需要与赛默飞、丹纳赫、岛津等品牌竞争，如果企业只做其中一种产品，可能很难发展壮大。数量多、规模小、基础薄是国内仪器企业的普遍生态，但最近10余年，行业也在变化，民营企业增多，海归人才创业增多，也有一批企业跑出来。如总部位于合肥的国仪量子，做的是量子精密测量仪器，发布了中国首台商用脉冲式电子顺磁共振（EPR）波谱仪，且具有自主研发实力和专业的服务支持体系。清华大学某实验室使用的进口波谱仪出现故障。若返回原厂维修，耗时长，花费大，于是实验室尝试联系国仪量子，仅用4个工作日，就解决了故障，比返回原厂维修，节约了近一个月的时间。国内企业的发展要找到自己的优势，搞清楚市场需要什么，自己能做到什么，用产品品质和专业服务同国外品牌竞争。回到冷冻电镜，它和光刻机一样，国外的产品经过几十年的技术积累才发展至此，如果急于在高端电镜领域竞争，以国内现有的技术积累，条件并不成熟。冷冻电镜设备或技术的研发涉及材料、光学、生物、计算科学、半导体、系统集成和先进制造等多个技术领域，加之冷冻电镜在过去很长一段时间都是一个相对小众的领域，我国缺乏对相关领域的重视和投入，自然缺少相关人才，这是不可回避的问题。如此背景下，从某些具体核心技术上发力或许是国内相关领域摆脱依赖、实现突围的战术选择。当下可以集中力量在图像采集技术、图像处理和结构解析，以及冷冻系统的样品制备技术等方面逐个突围。先在这些具体技术上发展，等掌握这些核心技术的发展之后，就有了一定的积累，再做冷冻电镜整机更能事半功倍。过去的历史证明了谁掌握了最先进的科学仪器，谁就能掌握科技发展的主动权。科学仪器是一个研发周期极长、技术壁垒极高的行业。为了将来，突围已是势在必行。

作为强大的结构解析工具，冷冻电镜在解析蛋白质结构中具有超强能力。RNA作为另外一种生物大分子，在生命活动中发挥着与蛋白质同等关键的作用，解析它们的三维结构也是科学家们持久探索的问题。但RNA由于分子量小，柔性大等因素，无论是依靠冷冻电镜还是其他结构解析手段，这一目的在往日很难实现。近日，哈佛大学廖茂富博士和尹鹏博士合作，利用ROCK技术改造RNA，赋能冷冻电镜技术，解析了多种RNA的高分辨结构，进一步扩展了冷冻电镜技术的应用场景，也为揭示RNA参与的生命活动，以及围绕RNA的药物开发，打开了全新局面。作为遗传分子DNA的姊妹，RNA支持着我们生活的世界。进化生物学家曾提出假设，认为在DNA和它所编码的蛋白质出现之前，RNA就已经存在并具有自我复制功能。而现代科学发现，只有不到3%的人类基因组被转录成信使RNA(mRNA)分子，并在后续被翻译成蛋白质。相比之下，82%的基因组被转录成具有其他未知功能的RNA分子。为了了解单个RNA分子的功能，在原子和分子键的层面上对其三维结构进行解析是极其必要的。通过对DNA和蛋白质分子进行结晶处理，研究人员已经可以通过X射线晶体学方法或核磁共振方法进行常规的结构研究。然而，由于RNA的分子构成和结构柔性特点，它们往往难以结晶，因此这些需要结晶的方法并不适用于解析RNA分子的结构。 近日，哈佛大学韦斯生物启发工程研究所(Wyss)的尹鹏博士和哈佛大学医学院(HMS)的廖茂富博士合作完成了一项研究，报告了一种对RNA分子进行结构研究的新技术"ROCK"。该技术可以将多个相同的RNA分子组装成一个高度组织化的结构，大大降低单个RNA分子的灵活性，并使其分子量成倍增加。应用于具有不同大小和功能的知名模型RNA作为基准，该团队表明ROCK技术能够将冷冻电镜 (cryo-EM) 方法应用在包含RNA亚基的生物大分子的结构解析上。他们的研究结果发表在《自然-方法》上。 与廖茂富博士一起领导这项研究的尹鹏博士说:「ROCK技术正在打破目前针对RNA进行结构研究的限制，使RNA分子的近原子级分辨率结构得以揭示，这一过程往往难以甚至无法用传统的方法实现。我们期望这一进展能为基础研究和药物开发的许多领域注入活力，包括正在蓬勃发展的RNA疗法。」获得对RNA的控制权 尹鹏博士的研究团队开发了多种方法，包括DNA砖块和DNA折纸术，这些方法使DNA和RNA分子能够根据不同的规则和需求进行自我组装，从而形成超大分子。他们假设，这种策略也能够将自然存在的RNA分子组装成高度有序的环形复合物，通过将特定分子连接在一起的方式，对柔性进行限制。许多RNA以复杂但可预测的方式折叠，在小片段之间进行碱基配对交互。其结果往往会将稳定的 "核心 "和 "茎环 "向圆环外侧凸出。 在ROCK技术(通过吻式发夹实现RNA寡聚化后冷冻电镜结构解析)中，目的RNA被设计成通过吻式发夹序列(红色)自组装成一个封闭的同源环，这些序列定位在在功能非必要的外周螺旋上(蓝色)。在确定了可编辑的非必要外周螺旋后，连接吻式发夹模体和目的RNA核心的螺旋的长度被计算优化。带有目的RNA的多个单独亚基的RNA构建体被转录、组装，通过凝胶电泳纯化，并通过冷冻电镜进行结构解析。 「在我们的方法中，我们构建了吻式发夹，可以将同一RNA两个拷贝的不同外围茎环连接起来，使之形成一个整体稳定的环，其中包含了目的RNA的多个拷贝。我们推测，这些高阶环可以通过冷冻电镜进行高分辨率结构解析，该技术已首次成功应用于RNA分子的结构解析。」 —刘迪，第一作者 描绘稳定的RNA 在冷冻电镜方法中，许多生物大分子的单一颗粒在低温下被瞬间冻结，以阻止它们的运动。随后，在电子显微镜和计算算法的帮助下，对颗粒各个方向的二维表面投影进行比较，以重建其三维结构，实现生物大分子的可视化。彭和刘与廖和他的前研究生弗朗索瓦塞洛(François Thélot)博士合作进行了该工作，后者是该研究的另一位第一作者。廖和他的团队在冷冻电镜领域、以及对特定蛋白质形成的单颗粒的实验和计算分析中做出了重要贡献。 廖茂富说:「与传统方法相比，冷冻电镜在解析包括蛋白质、DNA和RNA在内的生物分子的高分辨率结构细节方面有很大的优势，但是大多数RNA的小分子量和高柔性使其结构难以解析。我们组装RNA多聚体的新方法同时解决了这两个问题，通过增加RNA的分子量，并降低其柔性，我们的方法为基于冷冻电镜方法解析RNA结构这一领域打开了大门。」由于整合了RNA纳米技术和冷冻电镜方法，该团队将这一复合技术命名为"ROCK" (RNA oligomerization-enabled cryo-EM via installing kissing loops, 通过吻式发夹实现RNA寡聚化后冷冻电镜结构解析)。 为了证实ROCK技术的可行性，该团队将研究聚焦于四膜虫(一种单细胞生物)的大内含子RNA和固氮弧菌(一种固氮细菌)的小内含子RNA，以及FMN核糖开关。内含子RNA是散布在新转录RNA序列中的非编码RNA序列，必须被 "剪接"出来才能形成成熟RNA。FMN核糖开关存在于一些细菌RNA中，这些细菌会参与由维生素B2衍生的黄素代谢物的生物合成。在与RNA结合后，黄素单核苷酸(FMN)将切换其三维构象，并抑制其母RNA的合成。 在对四膜虫 I 组内含子的结构解析过程中，研究人员收集了约十万张ROCK技术处理的单颗粒冷冻电镜图像，通过一系列计算分析步骤重建了其结构，整体分辨率达到了2.98Å，结构核心的分辨率达到了2.85Å。最终的模型提供了四膜虫 I 组内含子的详细视图，包括之前未知的外围结构域(以土黄色和紫色显示)，它们构成了围绕核心的条带。 研究小组称，他们将四膜虫 I 组内含子组装成一个环状结构，使样品更加均匀，并能够利用组装结构的对称性来进行计算。虽然数据采集两的规模并不大，但ROCK技术的优势使研究小组能够以前所未有的分辨率解析该结构。RNA的核心结构以2.85Å的分辨率解析，揭示了核苷酸碱基和糖骨架结构的详细特征。研究小组还称如果没有ROCK技术加持，在当前的资源条件下，他们不可能做到这一点。 冷冻电镜还能够捕捉不同构象的分子。研究小组通过将ROCK方法应用于固氮弧菌内含子RNA和FMN核糖开关结构解析中，确定了固氮弧菌内含子在其自我剪切过程中的不同构象，揭示了FMN核糖开关配体结合部位的相对刚性的构象。 这项研究生动演示了RNA纳米技术如何推动着其他学科的发展。将天然状态的RNA分子结构进行可视化，对理解不同细胞类型、组织和生物体的生物及病理过程产生巨大的影响，甚至能够实现新的药物开发方法。 相关文献摘要高分辨率的结构研究对于理解各种RNA的折叠和功能至关重要。在此，我们提出了一种纳米结构工程策略，利用单颗粒冷冻电镜(cryo-EM)对纯RNA结构进行高效的结构测定。即ROCK技术(通过安装吻式发夹实现RNA寡聚化的冷冻电镜技术): 将吻式发夹序列安装到RNA的非必要功能茎上，使其自组装成具有多倍分子量和降低结构柔性的同源封闭环。ROCK技术能够以2.98 Å的整体分辨率(核心部分为2.85 Å)对四膜虫 I 组内含子进行冷冻电镜三维重构，以建立完整的RNA模型，包括以前未知的外围域。ROCK技术被进一步地应用于两个较小的RNA: 固氮弧菌 I 组内含子和FMN核糖开关，揭示了前者的构象变化和后者的结合配体。ROCK技术有望大大促进冷冻电镜在RNA结构研究中的应用。评论来源：Science Dailyhttps://www.news-medical.net/news/20220503/New-method-enables-the-structural-analysis-of-RNA-molecules.aspx文献来源：Nature Methodshttps://www.nature.com/articles/s41592-022-01455-w#citeas水木未来视界丨iss. 18

详细信息 广西机电设备招标有限公司关于生物重点实验室设备采购(GXZC2022-J1-001547-JDZB)竞争性谈判公告 广西壮族自治区-桂林市-雁山区 状态：公告 更新时间： 2022-06-08 项目概况 生物重点实验室设备采购采购项目的潜在供应商应在“政采云”平台（https://www.zcygov.cn/）获取采购文件，并于2022年06月15日 09:30（北京时间）前提交响应文件。 一、项目基本情况 项目编号：GXZC2022-J1-001547-JDZB 项目名称：生物重点实验室设备采购 采购方式：竞争性谈判 预算总金额（元）：1000000 采购需求： 标项名称:生物重点实验室设备采购数量:1预算金额（元）:1000000简要规格描述或项目基本概况介绍、用途：插针式植物茎流计1台、土壤非饱和导水率测量仪1台、土壤饱和导水率测量仪1台、冷冻干燥机1台、恒温培养摇床1台、叶绿素测定仪2台、超低温冰箱（-80℃）1台、全温震荡培养箱1台、高速均质机1台、分液漏斗振荡器1台、高速冷冻离心机1台、气流式超微粉碎机1台、加热装置1台、固相萃取装置1台、氮吹仪1台、阔叶图像分析仪1台、根系分析仪1台。如需进一步了解详细内容，详见谈判文件。 最高限价（如有）：/ 合同履约期限：自签订合同之日起90个日历日内必须到货，并全部安装调试合格完毕。 本项目（是）接受联合体投标备注： 二、申请人的资格要求： 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定； 2.落实政府采购政策需满足的资格要求：无 3.本项目的特定资格要求：无 三、获取采购文件 时间：2022年06月08日至2022年06月13日，每天上午08:30至12:00，下午14:30至17:30（北京时间，法定节假日除外） 地点（网址）：“政采云”平台（https://www.zcygov.cn/） 方式：网上下载。拟参与本项目的潜在供应商使用账号登录或者CA登录“政采云”平台-进入“项目采购”应用，在获取采购文件菜单中选择项目，点击申请获取采购文件，并支付购买采购文件费用后在附件处上传转账底单。采购文件支付账户信息详见其他补充事宜。文件发票于付款后开具增值税电子普通发票，通过电子邮箱发送。售后不退。 售价（元）：300 四、响应文件提交 截止时间：2022年06月15日 09:30（北京时间） 地点（网址）：本项目为全流程电子化项目，没有现场递交响应文件及现场截标环节，通过“政采云”平台（http：//www.zcygov.cn）实行在线电子响应，供应商应先安装“政采云投标客户端”（请自行前往“政采云”平台进行下载），并按照本项目采购文件和“政采云”平台的要求使用CA认证编制、加密响应文件后在响应截止时间前上传至 “政采云”平台，供应商在“政采云”平台提交电子版响应文件时，请填写参加远程截标活动经办人联系方式。 五、响应文件开启 开启时间：2022年06月15日 09:30（北京时间） 地点：供应商登陆“政采云”平台电子开标大厅截标。 六、公告期限 自本公告发布之日起3个工作日。 七、其他补充事宜 1.公告发布媒体：广西壮族自治区政府采购网、中国政府采购网2.需落实的政府采购政策：本项目适用政府采购促进中小企业、监狱企业发展、促进残疾人就业、节能环保、信息安全产品等有关政策，具体详见采购文件。3.本项目供应商的产生方式：发布公告征集4.代理机构银行账户信息如下：开户名称：广西机电设备招标有限公司开户银行：中国交通银行南宁金湖支行银行账号：45106016009567900207165.注意事项：（1）未进行网上注册并办理数字证书（CA认证）的供应商将无法参与本项目政府采购活动，潜在供应商应当在响应截止时间前，完成政采云平台上的CA数字证书办理及响应文件的提交。完成CA数字证书办理预计7日左右，建议各供应商抓紧时间办理。（2）为确保网上操作合法、有效和安全，请供应商确保在电子投标过程中能够对相关数据电文进行加密和使用电子签章，妥善保管CA数字证书并使用有效的CA数字证书参与整个招标活动。（3）若对项目采购电子交易系统操作有疑问，可登录“政采云”平台（https://www.zcygov.cn/），点击右侧咨询小采获取采小蜜智能服务管家帮助或点击右侧帮助文档查看供应商指南或拨打政采云服务热线400-881-7190获取热线服务帮助。（4）CA证书申请方式及操作指南下载地址（现场申请方式见网址：http://www.ccgp-guangxi.gov.cn/OfficeService/DownloadArea/8354055.html?utm=a0003.39a112b4.cmp001.d0002.f0464b20ff2a11eb873141bf9e381949（广西政府采购网）/网上申请方式见网址： http://www.ccgp-guangxi.gov.cn/OfficeService/DownloadArea/4759578.html?utm=sites_group_front.710c91b2.0.0.f61ec33048e311ec8f35a7526728b6a4（广西政府采购网）-政采云CA证书办理操作指南） 八、凡对本次招标提出询问，请按以下方式联系 1.采购人信息 名 称：广西师范大学 地 址：广西桂林市雁山区雁中路1号 项目联系人：辛老师 项目联系方式：0773-3696563 2.采购代理机构信息 名 称：广西机电设备招标有限公司 地 址：广西桂林市七星区骖鸾路31号湘商大厦603 项目联系人（询问）：郑雯峪 项目联系方式（询问）：0773-3696789 × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 基本信息 关键内容：微波萃取仪,离心机,研磨机,超低温冰箱,冷冻干燥机,培养箱,叶绿素,氮吹仪,固相萃取仪 开标时间：2022-06-15 09:30 预算金额：100.00万元 采购单位：广西师范大学 采购联系人：点击查看 采购联系方式：点击查看 招标代理机构：广西机电设备招标有限公司 代理联系人：点击查看 代理联系方式：点击查看 详细信息 广西机电设备招标有限公司关于生物重点实验室设备采购(GXZC2022-J1-001547-JDZB)竞争性谈判公告 广西壮族自治区-桂林市-雁山区 状态：公告 更新时间： 2022-06-08 项目概况 生物重点实验室设备采购采购项目的潜在供应商应在“政采云”平台（https://www.zcygov.cn/）获取采购文件，并于2022年06月15日 09:30（北京时间）前提交响应文件。 一、项目基本情况 项目编号：GXZC2022-J1-001547-JDZB 项目名称：生物重点实验室设备采购 采购方式：竞争性谈判 预算总金额（元）：1000000 采购需求： 标项名称:生物重点实验室设备采购数量:1预算金额（元）:1000000简要规格描述或项目基本概况介绍、用途：插针式植物茎流计1台、土壤非饱和导水率测量仪1台、土壤饱和导水率测量仪1台、冷冻干燥机1台、恒温培养摇床1台、叶绿素测定仪2台、超低温冰箱（-80℃）1台、全温震荡培养箱1台、高速均质机1台、分液漏斗振荡器1台、高速冷冻离心机1台、气流式超微粉碎机1台、加热装置1台、固相萃取装置1台、氮吹仪1台、阔叶图像分析仪1台、根系分析仪1台。如需进一步了解详细内容，详见谈判文件。 最高限价（如有）：/ 合同履约期限：自签订合同之日起90个日历日内必须到货，并全部安装调试合格完毕。 本项目（是）接受联合体投标备注： 二、申请人的资格要求： 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定； 2.落实政府采购政策需满足的资格要求：无 3.本项目的特定资格要求：无 三、获取采购文件 时间：2022年06月08日至2022年06月13日，每天上午08:30至12:00，下午14:30至17:30（北京时间，法定节假日除外） 地点（网址）：“政采云”平台（https://www.zcygov.cn/） 方式：网上下载。拟参与本项目的潜在供应商使用账号登录或者CA登录“政采云”平台-进入“项目采购”应用，在获取采购文件菜单中选择项目，点击申请获取采购文件，并支付购买采购文件费用后在附件处上传转账底单。采购文件支付账户信息详见其他补充事宜。文件发票于付款后开具增值税电子普通发票，通过电子邮箱发送。售后不退。 售价（元）：300 四、响应文件提交 截止时间：2022年06月15日 09:30（北京时间） 地点（网址）：本项目为全流程电子化项目，没有现场递交响应文件及现场截标环节，通过“政采云”平台（http：//www.zcygov.cn）实行在线电子响应，供应商应先安装“政采云投标客户端”（请自行前往“政采云”平台进行下载），并按照本项目采购文件和“政采云”平台的要求使用CA认证编制、加密响应文件后在响应截止时间前上传至 “政采云”平台，供应商在“政采云”平台提交电子版响应文件时，请填写参加远程截标活动经办人联系方式。 五、响应文件开启 开启时间：2022年06月15日 09:30（北京时间） 地点：供应商登陆“政采云”平台电子开标大厅截标。 六、公告期限 自本公告发布之日起3个工作日。 七、其他补充事宜 1.公告发布媒体：广西壮族自治区政府采购网、中国政府采购网2.需落实的政府采购政策：本项目适用政府采购促进中小企业、监狱企业发展、促进残疾人就业、节能环保、信息安全产品等有关政策，具体详见采购文件。3.本项目供应商的产生方式：发布公告征集4.代理机构银行账户信息如下：开户名称：广西机电设备招标有限公司开户银行：中国交通银行南宁金湖支行银行账号：45106016009567900207165.注意事项：（1）未进行网上注册并办理数字证书（CA认证）的供应商将无法参与本项目政府采购活动，潜在供应商应当在响应截止时间前，完成政采云平台上的CA数字证书办理及响应文件的提交。完成CA数字证书办理预计7日左右，建议各供应商抓紧时间办理。（2）为确保网上操作合法、有效和安全，请供应商确保在电子投标过程中能够对相关数据电文进行加密和使用电子签章，妥善保管CA数字证书并使用有效的CA数字证书参与整个招标活动。（3）若对项目采购电子交易系统操作有疑问，可登录“政采云”平台（https://www.zcygov.cn/），点击右侧咨询小采获取采小蜜智能服务管家帮助或点击右侧帮助文档查看供应商指南或拨打政采云服务热线400-881-7190获取热线服务帮助。（4）CA证书申请方式及操作指南下载地址（现场申请方式见网址：http://www.ccgp-guangxi.gov.cn/OfficeService/DownloadArea/8354055.html?utm=a0003.39a112b4.cmp001.d0002.f0464b20ff2a11eb873141bf9e381949（广西政府采购网）/网上申请方式见网址： http://www.ccgp-guangxi.gov.cn/OfficeService/DownloadArea/4759578.html?utm=sites_group_front.710c91b2.0.0.f61ec33048e311ec8f35a7526728b6a4（广西政府采购网）-政采云CA证书办理操作指南） 八、凡对本次招标提出询问，请按以下方式联系 1.采购人信息 名 称：广西师范大学 地 址：广西桂林市雁山区雁中路1号 项目联系人：辛老师 项目联系方式：0773-3696563 2.采购代理机构信息 名 称：广西机电设备招标有限公司 地 址：广西桂林市七星区骖鸾路31号湘商大厦603 项目联系人（询问）：郑雯峪 项目联系方式（询问）：0773-3696789

上海田枫新推小型原位冷冻干燥机传统同等冻干面积的中试冷冻干燥机相比，具有体积小巧、价格实惠；与传统实验室小型冷冻干燥机相比，操作简便，原位冻干，避免了物料干燥过程的污染以及人工的繁琐操作。小型原位冷冻干燥机特点：1.专利产品，技术先进；2. 美观时尚，尺寸小巧；3. 触摸屏操作，一键启动，冻干过程自动控制，轻松方便；4. 可自主设定和实时调整冻干工艺，可显示冻干数据和冻干曲线；4. 关键零部件进口品牌，小噪音、大能力，高质量保证高性能；5. 系统先进，运行电流小，能耗低；6. SUS304不锈钢物料盘和内胆，安全有保障；7. 透明有机玻璃门，直接观察物料冻干过程；8. 快速除霜技术，超温自动保护。小型原位冷冻干燥机技术参数：机型小型食品原位冷冻干燥机实验室原位冷冻干燥机实验室低温原位冷冻干燥机型号TF-HFD-1TF-HFD-4TF-HFD-6TF-LFD-1TF-LFD-4TF-LFD-6TF-LFD-1ATF-LFD-4ATF-HFD-6A隔板面积0.1㎡0.4㎡0.6㎡0.1㎡0.4㎡0.6㎡0.1㎡0.4㎡0.6㎡冷阱温度-40℃-45℃-60℃极限真空度15Pa15Pa10Pa处理量(KG/批)1~24~66~81~24~66~81.556~8板层间隔（mm）454550454550454550电源220V 50HZ220V 50HZ220V 50HZ功率(W)750W1100W2300750W1100W23001700W2500W2300W重量（KG）508012050801205080120物料盘尺寸（W*L）140*278mm3层200*450mm4层300*400mm5层140*278mm3层200*450mm4层300*400mm5层140*278mm3层200*450mm4层300*400mm5层外形尺寸W*D*H（cm）40*55*7051*70*8570*80*13040*55*7051*70*8570*80*13055*62*8560*70*10570*80*130来源:上海田枫仪器有限公司www.tfyqchina.cn www.tfsye.com关键词：原位冻干机、原位冷冻干燥机、小型原位冻干机、小型原位冷冻干燥机、原位真空冷冻干燥机、实验室原位冻干机、小型原位食品冻干机

真空冷冻离心浓缩仪是一款常用于化学分离和纯化技术应用的实验室设备；该技术可通过将化学物质置于离心管中，利用离心力可将混合物中的各种化学物质分离开来，提高纯度。冷冻型的设备则是利用低温环境和真空状态可使化学物质在离心管中迅速冷冻、快速蒸发，从而提高实验的操作应用效率。本篇文章将深入探讨这款低温冷冻型离心浓缩设备的原理应用。　　　　　　冷冻真空离心浓缩仪利用离心和真空技术可将化学混合物中的化合物迅速分离，从而达到对样品的纯化和浓缩目的；该设备被广泛应用于分析化学、医药、生物学等行业领域。冷冻型的实验设备相比较于其他款，它是利用低温环境和真空状态分离化学物质，并将它们冷冻起来以提高实验效率。　　在使用冷冻真空浓缩设备时，需要先将样品置于离心管中，塞进盖子中央的叶轮上，接着运转机器，对离心管内的化合物进行旋转，在加入真空度后，通过减压和外部加热的方式来提高该系统内的温度以及气体流通性；随后可将化合物冷冻蒸发出来，达到样品的浓缩效果。　　　　真空冷冻离心浓缩仪是一款常用于制备RNA和DNA等高浓度浓缩样品的实验设备，该设备使用温度较低功率较少的真空泵和离心机器，可有效提高了实验对样品的纯度和浓缩效率；实验设备基于不同的原理应用，旨在提高化学物质的纯度；而冷冻型真空离心浓缩仪则比其他设备的应用更为高效。